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一种基于改进型裙摆探针的三维原子力显微技术
1
作者
张锐
吴森
+3 位作者
肖莎莎
胡晓东
施玉书
傅星
《Journal of Measurement Science and Instrumentation》
CAS
CSCD
2020年第4期388-396,共9页
针对微纳米结构的真三维形貌无损检测需求,研制了基于裙摆型针尖(Flared tip)的三维原子力显微镜(3D-AFM)。设计了一种高精度扫描平台结构,通过同时移动探针和样品实现快速伺服反馈,并利用组合式纳米定位台来保证位移的线性度和正交性...
针对微纳米结构的真三维形貌无损检测需求,研制了基于裙摆型针尖(Flared tip)的三维原子力显微镜(3D-AFM)。设计了一种高精度扫描平台结构,通过同时移动探针和样品实现快速伺服反馈,并利用组合式纳米定位台来保证位移的线性度和正交性。为了消除因AFM测头移动引起的信号偏差,设计了随动式光杠杆系统用于检测悬臂梁的形变量。此外,提出了一种基于商用裙摆探针的悬臂梁裁剪方法,可减小测量过程中针尖横向受力。将改进型探针安装到3D-AFM系统上,利用自适应矢量逼近扫描策略进行了多种样品的3D测量实验。实验结果表明,样机的垂直方向位移噪声(RMS)优于0.1 nm,高/宽测量重复性(峰峰值)优于2.5 nm。
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关键词
三维原子力显微镜
裙摆型针尖
扫描器
光杠杆
矢量扫描
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职称材料
题名
一种基于改进型裙摆探针的三维原子力显微技术
1
作者
张锐
吴森
肖莎莎
胡晓东
施玉书
傅星
机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
天津大学南昌微技术研究院
中国计量科学研究院
出处
《Journal of Measurement Science and Instrumentation》
CAS
CSCD
2020年第4期388-396,共9页
基金
National Key Research and Development Pragram of China(No.2016YFF0200602)
National Natural Science Foundation of China(No.61973233)。
文摘
针对微纳米结构的真三维形貌无损检测需求,研制了基于裙摆型针尖(Flared tip)的三维原子力显微镜(3D-AFM)。设计了一种高精度扫描平台结构,通过同时移动探针和样品实现快速伺服反馈,并利用组合式纳米定位台来保证位移的线性度和正交性。为了消除因AFM测头移动引起的信号偏差,设计了随动式光杠杆系统用于检测悬臂梁的形变量。此外,提出了一种基于商用裙摆探针的悬臂梁裁剪方法,可减小测量过程中针尖横向受力。将改进型探针安装到3D-AFM系统上,利用自适应矢量逼近扫描策略进行了多种样品的3D测量实验。实验结果表明,样机的垂直方向位移噪声(RMS)优于0.1 nm,高/宽测量重复性(峰峰值)优于2.5 nm。
关键词
三维原子力显微镜
裙摆型针尖
扫描器
光杠杆
矢量扫描
Keywords
three-dimensional atomic force microscope(3D-AFM)
flared tip
scanner
optical lever
vector scanning
分类号
TH711 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种基于改进型裙摆探针的三维原子力显微技术
张锐
吴森
肖莎莎
胡晓东
施玉书
傅星
《Journal of Measurement Science and Instrumentation》
CAS
CSCD
2020
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