基于qPlus技術(shù)的原子力顯微鏡測頭及其校準(zhǔn)方法的研究.pdf

1、原子力顯微鏡作為掃描探針顯微鏡家族的一員，憑借檢測對象廣泛、適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)及超高的分辨率等優(yōu)勢成為納米技術(shù)研究和加工制造生產(chǎn)中最重要的工具，被廣泛地應(yīng)用于物理、電化學(xué)、材料、生物醫(yī)學(xué)、納米計(jì)量等各個(gè)領(lǐng)域。隨著科學(xué)的發(fā)展，qPlus技術(shù)是當(dāng)前掃描探針顯微鏡研究領(lǐng)域中最熱點(diǎn)的技術(shù)。
　　本文對于“基于qPlus技術(shù)原子力顯微鏡測頭”的研究，主要從以下幾個(gè)方面內(nèi)容具體展開：一、原子力顯微鏡測頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用石英音叉作為壓電微懸臂，結(jié)合機(jī)械

2、剪切鉑銥合金線制作的探針構(gòu)成qPlus原子力顯微鏡的探針系統(tǒng)，利用壓電陶瓷為探針系統(tǒng)提供外部激勵(lì)；二、前置放大電路的設(shè)計(jì)，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路及寄生電容補(bǔ)償電路，成功地拾取了壓電音叉探針系統(tǒng)工作時(shí)的微弱電流信號；三、測頭激勵(lì)和檢測信號解調(diào)的研究，采用集成數(shù)字式鎖相放大器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)激勵(lì)供給和信號解調(diào)，提高了系統(tǒng)的集成性；四、系統(tǒng)性能的測試，經(jīng)過掃頻、力曲線及分辨率的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所研制qPlus原子力顯微鏡測頭的線性工作區(qū)域約為50 nm