CAJ | 학술논문

串扰效应始终存在于原子力显微镜(AFM)的测量过程中,并影响其测量精度.在对串扰效应的产生机理进行分析,并建立了悬臂梁形变与光斑位置检测器(PSPD)输出信号之间的数学关系的基础上,提出了一种可消除横向扭转串扰影响的修正方法.在该方法中AFM系统可由输出信号直接获得悬臂梁的实际形变量,进而获得原子间作用力的实际值,并通过保持作用力的恒定对样品进行测量.该方法可有效地将悬臂梁扭转导致的纵向信号的变化从系统测得的纵向信号中剔除出去.仿真结果表明,在恒力接触模式下,串扰效应严重影响测量结果,导致测量误差,且针尖.样品夹角导致的串扰效应比摩擦力导致的串扰效应更严重.为验证本文方法消除串扰效应的效果,在应用该修正方法前后分别对标准梯形样品进行测量.实验对比结果表明,在普通恒力接触模式下的样品表面最大测量误差范围为21.2 nm～32.0 nm;对串扰效应进行修正后,最大测量误差范围降低至5.5 nm～10.2 nm.这表明该方法可有效降低AFM中串扰效应导致的测量误差,提高其测量精度.
천우효응시종존재우원자력현미경(AFM)적측량과정중,병영향기측량정도.재대천우효응적산생궤리진행분석,병건립료현비량형변여광반위치검측기(PSPD)수출신호지간적수학관계적기출상,제출료일충가소제횡향뉴전천우영향적수정방법.재해방법중AFM계통가유수출신호직접획득현비량적실제형변량,진이획득원자간작용력적실제치,병통과보지작용력적항정대양품진행측량.해방법가유효지장현비량뉴전도치적종향신호적변화종계통측득적종향신호중척제출거.방진결과표명,재항력접촉모식하,천우효응엄중영향측량결과,도치측량오차,차침첨.양품협각도치적천우효응비마찰력도치적천우효응경엄중.위험증본문방법소제천우효응적효과,재응용해수정방법전후분별대표준제형양품진행측량.실험대비결과표명,재보통항력접촉모식하적양품표면최대측량오차범위위21.2 nm～32.0 nm;대천우효응진행수정후,최대측량오차범위강저지5.5 nm～10.2 nm.저표명해방법가유효강저AFM중천우효응도치적측량오차,제고기측량정도.