三或四压电体并行推进的步进器及其扫描探针显微镜镜体

    公开(公告)号:CN101521197B

    公开(公告)日:2010-12-08

    申请号:CN200910116493.4

    申请日:2009-04-07

    发明人: 施益智 陆轻铀

    IPC分类号: H01L25/16 H01L41/09 G12B21/20

    摘要: 本发明三或四压电体并行推进的步进器及其扫描探针显微镜镜体涉及压电定位器,包括三个或四个压电体、基座、滑块,三或四个压电体以三角形或方形排布和伸缩方向平行的设置固定站立于基座上,设置与这三或四个压电体在伸缩方向上为滑动配合的滑块,在垂直于该方向上设置将各压电体的自由端与滑块相压的正压力,在这三或四个正压力对滑块产生的最大静摩擦力中,任一个小于其它两个或三个之和。滑块通过弹力和各压电体自由端相压。各压电体和基座可为整体设置,在所述步进器之外套一个固定于基座上的压电扫描管就构成小空间可工作的扫描探针显微镜镜体。本发明尺寸小、结构简单牢固、工作温区大、驱动力大,适于各种极端物理条件,接近理想步进器。

    双探针同点测量扫描探针显微镜

    公开(公告)号:CN101458203A

    公开(公告)日:2009-06-17

    申请号:CN200710191137.X

    申请日:2007-12-10

    发明人: 陆轻铀

    IPC分类号: G01N13/10 G12B21/20

    摘要: 双探针同点测量扫描探针显微镜利用XY或XYZ压电扫描器、X定位范围增强了的或者增设了XY惯性步进的XY或XYZ压电扫描器,将样品测量点从第一探针送至第二探针附近并通过寻找记号实现第二探针对第一探针测量点的再次测量。两个探针由两个独立的Z定位器来调节它们与样品的间距,使得各探针不干扰另一探针的测量。该设计比现有的移动探针的同点测量技术少一个长程自由度,且双针允许相隔较远,也允许为不同类型探针,所以控制与制作都大为简化、且给出的数据更全面、可靠,意义更广、更深,特别适用于相变、反应动力学和交叉学科的研究。

    针尖扫描式原子力显微镜的光束跟踪装置

    公开(公告)号:CN101403680A

    公开(公告)日:2009-04-08

    申请号:CN200810202607.2

    申请日:2008-11-12

    发明人: 储敏 徐文东

    IPC分类号: G01N13/16 G12B21/20

    摘要: 一种针尖扫描式原子力显微镜的光束跟踪装置,由分立的激光光源模块、扫描模块和探测模块组成,所述的激光光源模块包括激光器和准直透镜,所述扫描模块包括z扫描器、xy扫描器、小孔光阑、物镜和微悬臂探针,所述的z扫描器和xy扫描器构成扫描器,所述小孔光阑位于所述的z扫描器的顶端中心,所述物镜固定在所述的z扫描器的底端中央,所述微悬臂探针通过连接件固定在所述的z扫描器的底端,而且所述的微悬臂探针的针尖之背的一固定点位于所述物镜的焦点;所述探测模块包括成像透镜、光电探测器及其三维位置调整件构成,所述成像透镜位于所述的微悬臂探针的针尖之背的反射光路上,所述的光电探测器置于所述成像透镜的像方焦平面上。

    用于扫描探针显微镜的螺旋式扫描方法

    公开(公告)号:CN101308079A

    公开(公告)日:2008-11-19

    申请号:CN200810062982.1

    申请日:2008-07-17

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N13/10 G12B21/20 G01B21/00

    摘要: 本发明公开了一种用于扫描探针显微镜的螺旋式扫描方法。旋转空气轴承高速旋转,从旋转编码器获得旋转的角度,气浮导轨沿着待测工件的径向运动,从线性编码器获得气浮导轨的位移,旋转空气轴承和气浮导轨从而构成扫描模块,利用DSP综合控制系统模块驱动SPM测量头获得待测工件表面的高度信息,再利用高速数据采集与处理模块将SPM测量头和扫描模块关联在同一个坐标系中,实现扫描频率和形貌测量速度匹配、极坐标和直角坐标之间的数据快速实时转换,从而实现微纳结构三维形貌的高速、大面积超精密测量。本发明可以实现对微纳结构三维形貌的快速、大面积扫描,进而快速构建微纳结构三维形貌,彻底解决传统SPM测量速度慢、测量范围小等瓶颈问题。

    基于原子力显微探针为焊枪的纳米锡焊方法

    公开(公告)号:CN101224869A

    公开(公告)日:2008-07-23

    申请号:CN200810032739.5

    申请日:2008-01-17

    摘要: 本发明涉及一种纳米技术领域的基于原子力显微探针为焊枪的纳米锡焊方法,具体为:选择原子力显微探针、焊锡材料和焊接模式;采用原子力显微镜找到要焊接纳米元件,即对拟焊接点准确定位;在探针上蘸取焊锡后,原子力成像扫描找到原位即第二步中选择的纳米器件,并记录高度图像,缩小扫描的范围锁定在纳米元件要焊接的部位,在原子力显微镜探针上施加偏压,使探针接触到纳米元件表面,保持扫描,实施焊接,焊接完成后,去除偏压返回正常的原子力显微镜成像状态,检测焊接结果,并记录焊接结果;重在纳米元件上实施多处纳米焊接,并记录焊接的结果。本发明是对纳米元件实施的一种定位准确的、焊点尺寸可控的、自动化程度高的、普适性强的纳米“锡焊”技术。

    扫描探针显微镜的全数字控制方法及系统

    公开(公告)号:CN1900688A

    公开(公告)日:2007-01-24

    申请号:CN200610088968.X

    申请日:2006-07-27

    申请人: 北京大学

    发明人: 刘争晖 张朝晖

    IPC分类号: G01N13/10 G12B21/20

    CPC分类号: G01Q10/065 G01Q30/04

    摘要: 本发明提供一种扫描探针显微镜的全数字化控制方法及系统,由单个中央处理器多任务并行地进行反馈控制、扫描控制、接受输入和数据处理。该控制方法为:将扫描探针显微镜的针尖和样品相互作用大小转换成为电压值连接到A/D卡,A/D卡周期性定时地进行A/D转换并在每次转换完成后通过中断信号通知中央处理器,中央处理器暂停当前的接受输入和数据处理的任务,转而进行反馈控制和扫描控制:对A/D卡转换得到的数字量进行负反馈计算得到探针和样片之间的距离,然后根据设定的扫描轨迹计算出针尖所要移动到的位置,最后这些控制量通过D/A卡转换成电压,使探针发生移动。本发明控制系统结构简单,全数字化的负反馈计算精度高。

    用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法

    公开(公告)号:CN1746655A

    公开(公告)日:2006-03-15

    申请号:CN200510021649.2

    申请日:2005-09-12

    IPC分类号: G01N13/10 G01N1/28 G12B21/20

    摘要: 用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法,属于电子仪器测试技术领域,包括薄膜断面的制备、电路连接、光学粗定位、线扫描、电极电流峰值检测或电极电势峰值检测等步骤。其实质是利用构成薄膜断面的两种材料(薄膜和电极)的不同电学特性(如电导率)来实现针尖相对于薄膜断面的精确定位。利用本发明所述的用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法可以实现普通商用扫描力显微镜对薄膜断面的快速精确定位。该方法只需对普通商用扫描力显微镜稍作改进,无须增加更多地额外成本,且该方法操作上非常简单,对薄膜断面的制备也没有特殊要求,既适用于自然断面,也适用于水平抛光和倾斜抛光的薄膜断面。

    基于原子力显微镜的精确定位方法

    公开(公告)号:CN101413865B

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN200810197696.6

    申请日:2008-11-19

    申请人: 武汉大学

    发明人: 李立家 马璐

    IPC分类号: G01N13/16 G12B21/20

    CPC分类号: G01Q40/00

    摘要: 本发明公开了一种原子力显微镜的精确定位的方法。该精确定位的方法先通过光学显微镜找到待测样品,将铜网Center-Marked Grids放到待测样品上方,铜网Center-Marked Grids是由有规则相同大小的网格组成,在光学显微镜记下待测样品所对应格子的区域,用原子力显微镜扫描Center-Marked Grids,逐级缩小扫描范围,将原子力显微镜的探针定位在待测样品对应格子的上方,最后用洗耳球从旁侧将Center-Marked Grids轻轻吹开,即可下针进行准确的原子力显微镜的观察。采用这种方法可以精确定位待扫描的样品。