【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及拉伸力学测试装置，特别是一种拉伸力学测试装置及操纵方法。
技术介绍
1、随着材料科学、纳米技术和微电子技术的快速发展，对微尺度聚合物薄膜的纳米力学性能测试需求日益增加。微尺度聚合物薄膜材料在微电子器件、生物传感器、柔性电子、能源存储等多个领域具有广泛的应用前景。然而，由于微尺度聚合物薄膜的尺寸小、厚度薄，其力学性能的测试面临着较大挑战。传统的宏观力学测试装置(如万能力学试验机)无法直接应用于微尺度聚合物薄膜，因此需要开发新的测试技术和装置。
2、目前，针对微尺度聚合物薄膜的纳米力学性能测试方法主要包括聚焦离子束(fib)切割和原位透射电子显微镜(tem)测试。使用fib切割的薄膜在tem中进行测试一定程度上实现微尺度聚合物薄膜的力学性能测试，但存在着显著的局限性。
3、原位透射电子显微镜(tem)测试技术通过在tem中直接观察聚合物薄膜在力学加载下的变形行为，实现对聚合物薄膜纳米力学性能的测试。然而，tem测试环境对样品的要求极为苛刻，需要样品具有极高的电子透明性，这限制了其应用范围。此外，tem测试过程中电子束的辐照可能会对聚合物薄膜产生损伤，进一步影响测试结果的准确性。
4、为了克服现有技术的局限性，开发一种新型的微尺度聚合物薄膜的纳米力学测试装置显得尤为重要。因此本专利技术需要设计一种由推转拉式微型测试设备，该设备能够在光学显微镜内对微尺度聚合物薄膜进行原位拉伸测试。
5、此外，现有技术中是通过环氧树脂将待测标的物固定在拉伸设备上的，而此待测标的物为一维纳米材料
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此本专利技术的第一个目的是提供一种拉伸力学测试装置，其能够适配尺寸小、厚度薄的微尺度聚合物薄膜并对其进行无损伤式的拉伸力学测试。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种拉伸力学测试装置，其包括晶圆，以及通过刻蚀成型在所述晶圆表面的浮动端和固定端，所述浮动端和所述固定端互为错位并交叉设置；所述浮动端与所述固定端之间形成拉伸区域，所述拉伸区域用于对聚合物薄膜进行拉伸力学测试。
5、作为本专利技术所述拉伸力学测试装置的一种优选方案，其中：所述晶圆表面还刻蚀有u形槽，所述浮动端和所述固定端上刻蚀有矩形槽，所述矩形槽与所述u形槽对应设置，并且所述矩形槽与所述u形槽之间形成u形弹性部；所述浮动端上还刻蚀有受力部，通过对所述受力部施加力而驱动所述浮动端作朝远离所述固定端的方向移动。
6、作为本专利技术所述拉伸力学测试装置的一种优选方案，其中：所述晶圆表面还刻蚀有矩形柱，所述矩形柱上设有卡钩部，所述浮动端上还刻蚀有楔形部，所述楔形部设有至少一个；当所述浮动端作朝远离所述固定端的方向移动大于10μm后，所述楔形部能够与所述卡钩部相卡接。
7、本专利技术的第二个目的是提供一种操纵方法，其能够对聚合物薄膜进行快速转移和固定，并降低对聚合物薄膜进行拉伸力学测试时的干扰。
8、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种包括所述拉伸力学测试装置的操纵方法，还包括对所述聚合物薄膜和所述拉伸力学测试装置分别预处理；将预处理后的所述聚合物薄膜转移至预处理后的所述拉伸力学测试装置上；调整所述聚合物薄膜的位置，使其覆盖所述拉伸力学测试装置的拉伸区域；对所述聚合物薄膜进行固定处理后进行拉伸力学测试；记录并分析所述聚合物薄膜拉伸和恢复过程中的变形行为。
9、作为本专利技术所述操纵方法的一种优选方案，其中：将所述聚合物薄膜放入到微切片机的冷却腔室中，并冷却至-85℃。
10、作为本专利技术所述操纵方法的一种优选方案，其中：在所述拉伸力学测试装置的所述浮动端和所述固定端上分别涂抹相同体积的乙醇溶剂。
11、作为本专利技术所述操纵方法的一种优选方案，其中：所述乙醇溶剂的体积为1×10-4μl。
12、作为本专利技术所述操纵方法的一种优选方案，其中：使用驱动探针拾取所述聚合物薄膜，并将其放置在所述拉伸力学测试装置上，并且所述聚合物薄膜覆盖在所述浮动端和所述固定端上的所述乙醇溶剂上。
13、作为本专利技术所述操纵方法的一种优选方案，其中：调整测试环境温度至-85℃～-100℃之间，使得所述浮动端和所述固定端上的所述乙醇溶剂融化且未蒸发，调整所述聚合物薄膜的位置，使其覆盖所述拉伸力学测试装置的所述拉伸区域。
14、作为本专利技术所述操纵方法的一种优选方案，其中：调整测试环境温度至室温，所述乙醇溶剂蒸发，所述聚合物薄膜的长度方向上的两端的边缘位置分别固定在浮动端和固定端上。
15、本专利技术有益效果为：本专利技术能够适配尺寸小、厚度薄的微尺度聚合物薄膜，通过乙醇溶剂代替现有的环氧树脂对聚合物薄膜进行转移和固定，缩短固定过程的时间，以及提升聚合物薄膜边缘固定处的透光性、粘结层均匀性。
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1.一种拉伸力学测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的拉伸力学测试装置，其特征在于，所述晶圆(100)表面还刻蚀有U形槽(103)，所述浮动端(101)和所述固定端(102)上刻蚀有矩形槽(104)，所述矩形槽(104)与所述U形槽(103)对应设置，并且所述矩形槽(104)与所述U形槽(103)之间形成U形弹性部(105)；所述浮动端(101)上还刻蚀有受力部(106)，通过对所述受力部(106)施加力而驱动所述浮动端(101)作朝远离所述固定端(102)的方向移动。
3.如权利要求1或2所述的拉伸力学测试装置，其特征在于，所述晶圆(100)表面还刻蚀有矩形柱(107)，所述矩形柱(107)上设有卡钩部(107a)，所述浮动端(101)上还刻蚀有楔形部(101a)，所述楔形部(101a)设有至少一个；当所述浮动端(101)作朝远离所述固定端(102)的方向移动大于10μm后，所述楔形部(101a)能够与所述卡钩部(107a)相卡接。
4.一种操纵方法，其特征在于，包括：如权利要求1～3任一项所述的拉伸力学测试装置，以及，
...【技术特征摘要】
1.一种拉伸力学测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的拉伸力学测试装置，其特征在于，所述晶圆(100)表面还刻蚀有u形槽(103)，所述浮动端(101)和所述固定端(102)上刻蚀有矩形槽(104)，所述矩形槽(104)与所述u形槽(103)对应设置，并且所述矩形槽(104)与所述u形槽(103)之间形成u形弹性部(105)；所述浮动端(101)上还刻蚀有受力部(106)，通过对所述受力部(106)施加力而驱动所述浮动端(101)作朝远离所述固定端(102)的方向移动。
3.如权利要求1或2所述的拉伸力学测试装置，其特征在于，所述晶圆(100)表面还刻蚀有矩形柱(107)，所述矩形柱(107)上设有卡钩部(107a)，所述浮动端(101)上还刻蚀有楔形部(101a)，所述楔形部(101a)设有至少一个；当所述浮动端(101)作朝远离所述固定端(102)的方向移动大于10μm后，所述楔形部(101a)能够与所述卡钩部(107a)相卡接。
4.一种操纵方法，其特征在于，包括：如权利要求1～3任一项所述的拉伸力学测试装置，以及，
5.如权利要求...
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