基于掃描探針顯微鏡的微區(qū)機(jī)械特性測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，掃描探針顯微鏡(SPM)相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)成為納米科技的一個(gè)重要發(fā)展方向。掃描探針顯微鏡不但可用于微觀形貌觀察，還可以得到材料的電學(xué)、磁學(xué)和機(jī)械特性等微觀信息。為此，發(fā)展出了一系列的掃描探針顯微鏡，如近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡(NSOM)、磁力掃描顯微鏡(MFM)、納米阻抗顯微鏡(NIM)、靜電力掃描顯微鏡(EFM)等?；赟PM的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)性能的測(cè)量均已有成功的商業(yè)產(chǎn)品；而傳統(tǒng)的機(jī)械特性測(cè)量方法在微觀領(lǐng)域的應(yīng)用

2、則有待深入。
　　 微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝制備的器件具有極敏感的機(jī)械特性。MEMS在傳感和振動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟。MEMS與SPM結(jié)合可在微區(qū)機(jī)械特性測(cè)量方面滿足微小振動(dòng)控制和高精度測(cè)量的需求。
　　 本論文首先對(duì)材料微機(jī)械特性的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了綜述，在此基礎(chǔ)上提出了基于靜電力驅(qū)動(dòng)的微橋測(cè)量模型，并利用SPM的縱向高分辨率實(shí)現(xiàn)應(yīng)變測(cè)量，采用MEMS技術(shù)加工制備了測(cè)量用微橋。通過對(duì)原有開放式控制系統(tǒng)軟硬件的二次開發(fā)，