公开(公告)号：US20120131702A1

公开(公告)日：2012-05-24

申请号：US13306867

申请日：2011-11-29

申请人： Jian Shi ,  Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Ji Ma ,  Chanmin Su

发明人： Jian Shi ,  Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Ji Ma ,  Chanmin Su

IPC分类号： G01Q10/00 ,  G01Q20/02 ,  G01Q20/00

CPC分类号： G01Q20/04 ,  G01Q10/065 ,  G01Q20/00 ,  G01Q60/32

摘要： An improved mode of AFM imaging (Peak Force Tapping (PFT) Mode) uses force as the feedback variable to reduce tip-sample interaction forces while maintaining scan speeds achievable by all existing AFM operating modes. Sample imaging and mechanical property mapping are achieved with improved resolution and high sample throughput, with the mode being workable across varying environments, including gaseous, fluidic and vacuum. Ease of use is facilitated by eliminating the need for an expert user to monitor imaging.

摘要翻译： AFM成像（峰值力攻丝（PFT）模式）的改进模式使用力作为反馈变量来减少尖端 - 样本相互作用力，同时保持所有现有AFM操作模式可实现的扫描速度。 通过改进的分辨率和高的样品通量实现样品成像和机械性能测绘，该模式可在不同的环境中工作，包括气态，流体和真空。 通过消除专家用户监控成像的需要，便于使用。

公开(公告)号：US08650660B2

公开(公告)日：2014-02-11

申请号：US13306867

申请日：2011-11-29

申请人： Jian Shi ,  Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Ji Ma ,  Chanmin Su

发明人： Jian Shi ,  Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Ji Ma ,  Chanmin Su

IPC分类号： G01Q20/00

CPC分类号： G01Q20/04 ,  G01Q10/065 ,  G01Q20/00 ,  G01Q60/32

摘要： An improved mode of AFM imaging (Peak Force Tapping (PFT) Mode) uses force as the feedback variable to reduce tip-sample interaction forces while maintaining scan speeds achievable by all existing AFM operating modes. Sample imaging and mechanical property mapping are achieved with improved resolution and high sample throughput, with the mode being workable across varying environments, including gaseous, fluidic and vacuum. Ease of use is facilitated by eliminating the need for an expert user to monitor imaging.

摘要翻译： AFM成像（峰值力攻丝（PFT）模式）的改进模式使用力作为反馈变量来减少尖端 - 样本相互作用力，同时保持所有现有AFM操作模式可实现的扫描速度。 通过改进的分辨率和高的样品通量实现样品成像和机械性能测绘，该模式可在不同的环境中工作，包括气态，流体和真空。 通过消除专家用户监控成像的需要，便于使用。

公开(公告)号：US08646109B2

公开(公告)日：2014-02-04

申请号：US12958323

申请日：2010-12-01

申请人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su ,  Jian Shi ,  Ji Ma

发明人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su ,  Jian Shi ,  Ji Ma

IPC分类号： G01Q10/00

CPC分类号： G01Q20/00 ,  G01Q10/065 ,  G01Q60/32

摘要： An improved mode of AFM imaging (Peak Force Tapping (PFT) Mode) uses force as the feedback variable to reduce tip-sample interaction forces while maintaining scan speeds achievable by all existing AFM operating modes. Sample imaging and mechanical property mapping are achieved with improved resolution and high sample throughput, with the mode being workable across varying environments, including gaseous, fluidic and vacuum. Ease of use is facilitated by eliminating the need for an expert user to monitor imaging.

摘要翻译： AFM成像（峰值力攻丝（PFT）模式）的改进模式使用力作为反馈变量来减少尖端 - 样本相互作用力，同时保持所有现有AFM操作模式可实现的扫描速度。 通过改进的分辨率和高的样品通量实现样品成像和机械性能测绘，该模式可在不同的环境中工作，包括气态，流体和真空。 通过消除专家用户监控成像的需要，便于使用。

公开(公告)号：US20110167524A1

公开(公告)日：2011-07-07

申请号：US12958323

申请日：2010-12-01

申请人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su ,  Jian Shi ,  Ji Ma

发明人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su ,  Jian Shi ,  Ji Ma

IPC分类号： G01Q10/00

CPC分类号： G01Q20/00 ,  G01Q10/065 ,  G01Q60/32

摘要： An improved mode of AFM imaging (Peak Force Tapping (PFT) Mode) uses force as the feedback variable to reduce tip-sample interaction forces while maintaining scan speeds achievable by all existing AFM operating modes. Sample imaging and mechanical property mapping are achieved with improved resolution and high sample throughput, with the mode being workable across varying environments, including gaseous, fluidic and vacuum. Ease of use is facilitated by eliminating the need for an expert user to monitor imaging.

摘要翻译： AFM成像（峰值力攻丝（PFT）模式）的改进模式使用力作为反馈变量来减少尖端 - 样本相互作用力，同时保持所有现有AFM操作模式可实现的扫描速度。 通过改进的分辨率和高的样品通量实现样品成像和机械性能测绘，该模式可在不同的环境中工作，包括气态，流体和真空。 通过消除专家用户监控成像的需要，便于使用。

公开(公告)号：US08739309B2

公开(公告)日：2014-05-27

申请号：US12618641

申请日：2009-11-13

申请人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su

发明人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su

IPC分类号： G01Q20/00

CPC分类号： G01Q20/00 ,  B82Y35/00 ,  G01Q10/065 ,  G01Q20/02 ,  G01Q60/24 ,  G01Q60/30 ,  G01Q60/32 ,  G01Q60/34

摘要： An improved mode of AFM imaging (Peak Force Tapping (PFT) Mode) uses force as the feedback variable to reduce tip-sample interaction forces while maintaining scan speeds achievable by all existing AFM operating modes. Sample imaging and mechanical property mapping are achieved with improved resolution and high sample throughput, with the mode workable across varying environments, including gaseous, fluidic and vacuum.

摘要翻译： AFM成像（峰值力攻丝（PFT）模式）的改进模式使用力作为反馈变量来减少尖端 - 样本相互作用力，同时保持所有现有AFM操作模式可实现的扫描速度。 通过改进的分辨率和高的样品通量实现样品成像和力学性能测绘，该模式可以在不同的环境中工作，包括气态，流体和真空。

公开(公告)号：US20100122385A1

公开(公告)日：2010-05-13

申请号：US12618641

申请日：2009-11-13

申请人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su

发明人： Yan Hu ,  Shuiqing Hu ,  Chanmin Su

IPC分类号： G01Q20/00

CPC分类号： G01Q20/00 ,  B82Y35/00 ,  G01Q10/065 ,  G01Q20/02 ,  G01Q60/24 ,  G01Q60/30 ,  G01Q60/32 ,  G01Q60/34

摘要： An improved mode of AFM imaging (Peak Force Tapping (PFT) Mode) uses force as the feedback variable to reduce tip-sample interaction forces while maintaining scan speeds achievable by all existing AFM operating modes. Sample imaging and mechanical property mapping are achieved with improved resolution and high sample throughput, with the mode workable across varying environments, including gaseous, fluidic and vacuum.

摘要翻译： AFM成像（峰值力攻丝（PFT）模式）的改进模式使用力作为反馈变量来减少尖端 - 样本相互作用力，同时保持所有现有AFM操作模式可实现的扫描速度。 通过改进的分辨率和高的样品通量实现样品成像和力学性能测绘，该模式可以在不同的环境中工作，包括气态，流体和真空。

公开(公告)号：US20080277582A1

公开(公告)日：2008-11-13

申请号：US11800679

申请日：2007-05-07

申请人： Jian Shi ,  Chanmin Su ,  Craig Prater ,  Ji Ma

发明人： Jian Shi ,  Chanmin Su ,  Craig Prater ,  Ji Ma

IPC分类号： G21K7/00 ,  G01B5/28

CPC分类号： G01Q10/06 ,  B82Y35/00 ,  G01Q10/04 ,  G01Q10/065

摘要： A method of operating a metrology instrument includes generating relative motion between a probe and a sample at a scan frequency using an actuator. The method also includes detecting motion of the actuator using a position sensor that exhibits noise in the detected motion, and controlling the position of the actuator using a feedback loop and a feed forward algorithm. In this embodiment, the controlling step attenuates noise in the actuator position compared to noise exhibited by the position sensor over the scan bandwidth. Scan frequencies up to a third of the first scanner resonance frequency or greater than 300 Hz are possible.

摘要翻译： 操作测量仪器的方法包括使用致动器在扫描频率下产生探针和样品之间的相对运动。 该方法还包括使用在检测到的运动中呈现噪声的位置传感器来检测致动器的运动，以及使用反馈回路和前馈算法来控制致动器的位置。 在该实施例中，与位置传感器在扫描带宽上显示的噪声相比，控制步骤衰减了致动器位置的噪声。 扫描频率高达第一扫描仪共振频率的三分之一或大于300 Hz是可能的。

公开(公告)号：US08904560B2

公开(公告)日：2014-12-02

申请号：US11800679

申请日：2007-05-07

申请人： Jian Shi ,  Chanmin Su ,  Craig Prater ,  Ji Ma

发明人： Jian Shi ,  Chanmin Su ,  Craig Prater ,  Ji Ma

IPC分类号： G01Q10/04 ,  G01Q30/06 ,  G01Q10/06 ,  B82Y35/00

CPC分类号： G01Q10/06 ,  B82Y35/00 ,  G01Q10/04 ,  G01Q10/065

摘要： A method of operating a metrology instrument includes generating relative motion between a probe and a sample at a scan frequency using an actuator. The method also includes detecting motion of the actuator using a position sensor that exhibits noise in the detected motion, and controlling the position of the actuator using a feedback loop and a feed forward algorithm. In this embodiment, the controlling step attenuates noise in the actuator position compared to noise exhibited by the position sensor over the scan bandwidth. Scan frequencies up to a third of the first scanner resonance frequency or greater than 300 Hz are possible.

摘要翻译： 操作测量仪器的方法包括使用致动器在扫描频率下产生探针和样品之间的相对运动。 该方法还包括使用在检测到的运动中呈现噪声的位置传感器来检测致动器的运动，以及使用反馈回路和前馈算法来控制致动器的位置。 在该实施例中，与位置传感器在扫描带宽上显示的噪声相比，控制步骤衰减了致动器位置的噪声。 扫描频率高达第一扫描仪共振频率的三分之一或大于300 Hz是可能的。

公开(公告)号：US20090032706A1

公开(公告)日：2009-02-05

申请号：US11832881

申请日：2007-08-02

申请人： Craig Prater ,  Chanmin Su ,  Nghi Phan ,  Jeffrey M. Markakis ,  Craig Cusworth ,  Jian Shi ,  Johannes H. Kindt ,  Steven F. Nagle ,  Wenjun Fan

发明人： Craig Prater ,  Chanmin Su ,  Nghi Phan ,  Jeffrey M. Markakis ,  Craig Cusworth ,  Jian Shi ,  Johannes H. Kindt ,  Steven F. Nagle ,  Wenjun Fan

IPC分类号： G01N23/00

CPC分类号： G01Q10/04 ,  G01Q10/065 ,  G01Q20/02 ,  G01Q60/38

摘要： A method and apparatus are provided that have the capability of rapidly scanning a large sample of arbitrary characteristics under force control feedback so has to obtain a high resolution image. The method includes generating relative scanning movement between a probe of the SPM and a sample to scan the probe through a scan range of at least 4 microns at a rate of at least 30 lines/sec and controlling probe-sample interaction with a force control slew rate of at least 1 mm/sec. A preferred SPM capable of achieving these results has a force controller having a force control bandwidth of at least closed loop bandwidth of at least 10 kHz.

摘要翻译： 提供一种具有在力控制反馈下快速扫描任意特征的大样本的能力的方法和装置，因此必须获得高分辨率图像。 该方法包括在SPM的探针和样品之间产生相对扫描运动，以至少以30线/秒的速率扫描探针至少4微米的扫描范围，并且控制与力控制回转的探针 - 样品相互作用 速率至少为1毫米/秒。 能够实现这些结果的优选SPM具有力控制器，其具有至少10kHz的至少闭环带宽的力控制带宽。

公开(公告)号：US07770231B2

公开(公告)日：2010-08-03

申请号：US11832881

申请日：2007-08-02

申请人： Craig Prater ,  Chanmin Su ,  Nghi Phan ,  Jeffrey M. Markakis ,  Craig Cusworth ,  Jian Shi ,  Johannes H. Kindt ,  Steven F. Nagle ,  Wenjun Fan

发明人： Craig Prater ,  Chanmin Su ,  Nghi Phan ,  Jeffrey M. Markakis ,  Craig Cusworth ,  Jian Shi ,  Johannes H. Kindt ,  Steven F. Nagle ,  Wenjun Fan

IPC分类号： G01N23/00

CPC分类号： G01Q10/04 ,  G01Q10/065 ,  G01Q20/02 ,  G01Q60/38

摘要： A method and apparatus are provided that have the capability of rapidly scanning a large sample of arbitrary characteristics under force control feedback so has to obtain a high resolution image. The method includes generating relative scanning movement between a probe of the SPM and a sample to scan the probe through a scan range of at least 4 microns at a rate of at least 30 lines/sec and controlling probe-sample interaction with a force control slew rate of at least 1 mm/sec. A preferred SPM capable of achieving these results has a force controller having a force control bandwidth of at least closed loop bandwidth of at least 10 kHz.

摘要翻译： 提供一种具有在力控制反馈下快速扫描任意特征的大样本的能力的方法和装置，因此必须获得高分辨率图像。 该方法包括在SPM的探针和样品之间产生相对扫描运动，以至少以30线/秒的速率扫描探针至少4微米的扫描范围，并且控制与力控制回转的探针 - 样品相互作用 速率至少为1毫米/秒。 能够实现这些结果的优选SPM具有力控制器，其具有至少10kHz的至少闭环带宽的力控制带宽。