近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡探針-樣品間距控制技術(shù)研究.pdf

1、近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡（ScanningNear-fieldOpticalMicroscope，SNOM）以光子作為信息傳播的載體，突破了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的極限分辨率，使它能在納米尺度獲得樣品的光學(xué)結(jié)構(gòu)和光譜信息，且對(duì)樣品及環(huán)境限制極少，對(duì)物體不造成損傷，是目前研究樣品光學(xué)納米結(jié)構(gòu)的重要工具。探針-樣品間距控制是近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡的關(guān)鍵技術(shù)之一。要求探針在距樣品表面的亞波長(zhǎng)尺寸范圍內(nèi)（即探針位于樣品的近場(chǎng)區(qū)域）對(duì)樣品表面逐點(diǎn)掃描，用以克服衍射極限

2、。
　　本文在深入學(xué)習(xí)近場(chǎng)光學(xué)理論、分析了近場(chǎng)探測(cè)的三個(gè)技術(shù)難點(diǎn)后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)了由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制，可通過(guò)掃描成像，測(cè)量樣品表面形貌圖及近場(chǎng)光學(xué)圖像的近場(chǎng)光學(xué)顯微系統(tǒng)。
　　在掃描樣品的過(guò)程中，為使探針進(jìn)入樣品的近場(chǎng)，同時(shí)又要避免探針接觸樣品而損壞針尖，使用負(fù)反饋方法精確控制樣品-探針的間距。先后嘗試了光學(xué)方法、超聲共振法及壓電效應(yīng)法等方法測(cè)量控制探針-樣品間距。對(duì)比了后兩種方法所用探測(cè)器的諧振特性的優(yōu)缺點(diǎn)，最終