Claims (13)
1. Способ изготовления монокристаллического кремниевого зонда ступенчатой формы для сканирующих приборов, содержащего нижнюю часть, служащую основанием, и верхнюю часть, путем выращивания нитевидного кристалла кремния из паро-газовой смеси водорода и кремний-содержащего соединения по механизму пар-жидкость-кристалл на монокристаллической подложке кремния кристаллографической ориентации (111) с использованием металла-растворителя и с удалением закристаллизовавшейся глобулы сплава кремния с металлом-растворителем и одновременным заострением нитевидного кристалла, отличающийся тем, что в качестве металла-растворителя используют жидкий сплав, содержащий по меньшей мере два металла, различающиеся упругостью пара не менее чем на один порядок величины и/или различающиеся по растворимости в паро-газовой смеси, причем выращивание основания нитевидного кристалла проводят при температуре не ниже 900°С, после чего повышают концентрацию кремний-содержащего соединения в паро-газовой смеси не менее чем в 2 раза.1. A method of manufacturing a single-crystal silicon probe of a stepped form for scanning devices containing a lower part, which serves as a base, and an upper part, by growing a whisker silicon crystal from a vapor-gas mixture of hydrogen and a silicon-containing compound by the vapor-liquid-crystal mechanism on a single crystal substrate silicon crystallographic orientation (111) using a metal solvent and removing the crystallized globule of an alloy of silicon with a metal solvent and at the same time stencil of a whisker, characterized in that as a metal solvent, a liquid alloy is used containing at least two metals differing in vapor elasticity by at least one order of magnitude and / or differing in solubility in a vapor-gas mixture, and growing a base of whisker the crystal is carried out at a temperature not lower than 900 ° C, after which the concentration of the silicon-containing compound in the vapor-gas mixture is increased by at least 2 times.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одним из компонентов жидкого сплава служат золото или платина, а другим - серебро или медь. 2. The method according to p. 1, characterized in that one of the components of the liquid alloy is gold or platinum, and the other is silver or copper.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что жидкий сплав содержит золото, медь, и серебро. 3. The method according to p. 2, characterized in that the liquid alloy contains gold, copper, and silver.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что жидкий сплав содержит серебро, медь, и платину. 4. The method according to p. 2, characterized in that the liquid alloy contains silver, copper, and platinum.
5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что жидкий сплав содержит золото, платину, серебро и медь. 5. The method according to p. 2, characterized in that the liquid alloy contains gold, platinum, silver and copper.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выращивании нитевидного кристалла кремния в качестве кремний-содержащего соединения используют тетрахлорид кремния или трихлорсилан. 6. The method according to p. 1, characterized in that when growing a whisker of silicon as a silicon-containing compound using silicon tetrachloride or trichlorosilane.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после заострения нитевидного кристалла кремния на его вершину осаждают кристаллический алмаз из парогазовой смеси водорода и углеводорода с участием горячей нити, выдерживаемой при температуре не ниже 1900°С, с последующим заострением осажденного алмаза пучком ускоренных ионов, направленных вдоль оси острия. 7. The method according to p. 1, characterized in that after sharpening the silicon whisker, a crystalline diamond is deposited on its top from a vapor-gas mixture of hydrogen and hydrocarbon with the participation of a hot filament, maintained at a temperature not lower than 1900 ° C, followed by sharpening the precipitated diamond by an accelerated beam ions directed along the axis of the tip.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве углеводорода используют метан. 8. The method according to p. 7, characterized in that methane is used as a hydrocarbon.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что заострение осажденного алмаза осуществляют пучком ионов аргона или азота, ускоренных до энергий более 1 кэВ. 9. The method according to p. 7, characterized in that the sharpening of the deposited diamond is carried out by a beam of argon or nitrogen ions accelerated to energies of more than 1 keV.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после заострения нитевидного кристалла кремния осуществляют карбидизацию острия путем нанесения на его вершину углерода и прогрева при температуре не ниже 500°С. 10. The method according to p. 1, characterized in that after the sharpening of the silicon whisker, the tip is carbidized by applying carbon to its top and heating it at a temperature of at least 500 ° C.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после заострения нитевидного кристалла кремния осуществляют карбидизацию острия путем нанесения на его вершину углерода и бомбардировки ионами инертного или нейтрального газа, например аргона или азота, направленными вдоль оси острия, и прогрева при температуре не ниже 500°С. 11. The method according to p. 1, characterized in that after sharpening the silicon whisker, the tip is carbidized by applying carbon to its top and bombarding with an inert or neutral gas, such as argon or nitrogen, directed along the axis of the tip, and heating at a temperature not lower than 500 ° C.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после заострения нитевидного кристалла кремния на острие наносят слой двуокиси кремния и осуществляют карбидизацию острия путем бомбардировки ускоренными ионами углерода, направленными вдоль оси острия, и прогрева при температуре не ниже 500°С. 12. The method according to p. 1, characterized in that after the sharpening of the silicon whisker, a layer of silicon dioxide is applied to the tip and carbidization of the tip is carried out by bombardment with accelerated carbon ions directed along the axis of the tip and heating at a temperature of at least 500 ° C.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после заострения нитевидного кристалла кремния острие покрывают силицидом металла путем нанесения на него металла, образующего силициды, и прогрева при температуре не ниже 500°С. 13. The method according to p. 1, characterized in that after sharpening the whisker of silicon, the tip is coated with a metal silicide by depositing a metal forming silicides on it and heating at a temperature of at least 500 ° C.