光电工程
光電工程
광전공정
OPTO-ELECTRONIC ENGINEERING
2013年
7期
16-20
,共5页
AFM%多扫描方式%光束偏转法%大尺寸样品%大扫描范围
AFM%多掃描方式%光束偏轉法%大呎吋樣品%大掃描範圍
AFM%다소묘방식%광속편전법%대척촌양품%대소묘범위
AFM%multi scan mode%beam deflection method%large-sized sample%wide range scan
本文提出和发展了一种多扫描方式的新型原子力显微镜(AFM)技术及系统。该系统拥有三个不同的扫描器,以相互组合的方式实现三种不同的扫描方式,由管状压电陶瓷驱动的柔性结构扫描器,采用样品扫描方式,对于小尺寸样品能够提供高分辨率的快速扫描;由叠层式压电陶瓷驱动的扫描器,采用探针扫描方式,提供各类样品的大范围扫描;由步进电机驱动的扫描器,采用样品扫描方式,能够实现大尺寸样品的大范围扫描。三种方式的单幅图像扫描范围可分别达到4μm×4μm、20μm×20μm、40μm×40μm。实验结果表明,借助于上述多扫描方式及独特的结构设计,该 AFM 不仅具有分辨率高、扫描速度快、重复性好等优化性能,而且能同时实现各类尺寸样品的各种扫描范围的微纳米成像,具有更好的实用性,可望在微纳米技术领域获得广泛应用。
本文提齣和髮展瞭一種多掃描方式的新型原子力顯微鏡(AFM)技術及繫統。該繫統擁有三箇不同的掃描器,以相互組閤的方式實現三種不同的掃描方式,由管狀壓電陶瓷驅動的柔性結構掃描器,採用樣品掃描方式,對于小呎吋樣品能夠提供高分辨率的快速掃描;由疊層式壓電陶瓷驅動的掃描器,採用探針掃描方式,提供各類樣品的大範圍掃描;由步進電機驅動的掃描器,採用樣品掃描方式,能夠實現大呎吋樣品的大範圍掃描。三種方式的單幅圖像掃描範圍可分彆達到4μm×4μm、20μm×20μm、40μm×40μm。實驗結果錶明,藉助于上述多掃描方式及獨特的結構設計,該 AFM 不僅具有分辨率高、掃描速度快、重複性好等優化性能,而且能同時實現各類呎吋樣品的各種掃描範圍的微納米成像,具有更好的實用性,可望在微納米技術領域穫得廣汎應用。
본문제출화발전료일충다소묘방식적신형원자력현미경(AFM)기술급계통。해계통옹유삼개불동적소묘기,이상호조합적방식실현삼충불동적소묘방식,유관상압전도자구동적유성결구소묘기,채용양품소묘방식,대우소척촌양품능구제공고분변솔적쾌속소묘;유첩층식압전도자구동적소묘기,채용탐침소묘방식,제공각류양품적대범위소묘;유보진전궤구동적소묘기,채용양품소묘방식,능구실현대척촌양품적대범위소묘。삼충방식적단폭도상소묘범위가분별체도4μm×4μm、20μm×20μm、40μm×40μm。실험결과표명,차조우상술다소묘방식급독특적결구설계,해 AFM 불부구유분변솔고、소묘속도쾌、중복성호등우화성능,이차능동시실현각류척촌양품적각충소묘범위적미납미성상,구유경호적실용성,가망재미납미기술영역획득엄범응용。
A multi scan mode Atomic Force Microscope (AFM) with improved properties and high applicability is proposed. The AFM system consists of three different scanners and provides at least three scan modes. The first scanner made of tube piezos and flexure structures uses the sample scan mode to realize high speed and high resolution imaging for small sized sample. The second scanner made of stack piezos takes the tip scan mode for small and/or large samples. The third scanner driven by step motors provides the sample scan mode to realize wide range imaging for large sized samples. Their scan ranges can reach 4μm×4μm, 20μm×20μm and 40μm×40μm, respectively. Experiments show that, with multi scan modes and special structures, the AFM is of improved properties such as high resolution, quick scan speed, and high repeatability. Meanwhile, it is capable of realizing micro/nano imaging with different scan range for small and/or large sized samples. With these improved properties and high applicability, the AFM can be widely applied in the fields of micro/nano-technology.