机械工程学报

作者：廖晓波, 庄健, 邓亚楼, 王志武, 焦阳博翰, 蔡勇, 廖璇

单位：1. 西安交通大学机械工程学院 西安 710049;2. 西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室 绵阳 621010

关键词：弯月形液滴限制电化学沉积,微纳三维打印,扫描电化学池显微镜交流调制模式,原位在线成像；

基金：国家自然科学基金（51375363）和四川省科技厅创业人才（2020JDRC0072）资助项目。

基于扫描探针的弯月形液滴限制电化学沉积方法（Meniscus confined electrochemical deposition，MCED）能够在微纳尺度进行结构制造和表面修饰，近年来受到了众多研究者的广泛关注。然而，在三维微纳结构制造（“写”）过程中，无法在线原位检测（“读”）加工结构形貌，导致其应用受到一定的限制。本研究对比分析了MCED微纳制造方法和扫描电化学池显微镜检测方法（Scanning electrochemical cell microscopy，SECCM）在系统物理配置和原理上的异同；提出SECCM交流调制模式对采用MCED方法制造的微纳结构进行在线原位成像，通过对比SECCM直流和交流模式的检测结果，发现交流模式能够有效克服直流模式对样本表面造成损伤的缺点，且抗干扰能力明显提高，成像图像的MSE降低了27.85%。对比扫描电子显微镜成像结果，验证了交流扫描模式能够较好的对样本进行在线原位成像，增加了MCED试验操作的在线可观测性和操作的准确性。因此，该方法使得在线MCED微纳操作可视、续接、定点修饰等功能成为可能，对扩宽MCED在微纳领域的应用具有重要意义。

来源：2021年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第5期