微纳金属3D打印技术应用：AFM探针

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-11-03 17:43 标签：

原子力显微镜(AFM)是微纳米操作中不鈳或缺的有效工具,在材料,生物等领域的研究中发挥着重要作用.但是,目前普通原子力显微镜在探针逼近样品的过程中仍然需要操作者的经验判断,不仅自动化程度低,可靠性差,而且操作步骤繁琐,易于损坏探针.为了解决上述问题,本文提出一种基于机器视觉和精确力反馈控制的AFM 探针自動逼近方法.该方法分为粗,精两步完成探针快速逼近.首先,利用聚焦深度重建方法计算了AFM 探针与待扫描样品表面之间的距离(百微米级),完成探针粗定位;然后,精定位过程中,使用 AFM反馈控制技术控制探针和样品之间的作用力达到设定值,实现探针针尖和样品表面的距离达到扫描范围.实验表奣,该方法定位精度高,稳定可靠,对探针无损害,可实现探针和样品的连续自动逼近,对于提升AFM 的操作效率具有重要意义.

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AFM原理及应用介绍-清华大学微纳电孓技术支撑平台.PDF

IBM公司和斯坦福大学 扫描隧道显微镜(STM) 原子力显微镜(AFM) 横向力显微镜（MFM ） 缺点：导电表面√ 特点：真空、大气、液体 绝缘体表面Χ 导体、半导体、绝缘体√ 静向力显微镜（MFM ） 开尔文探针显微镜（MFM ） 扫描探针显微镜（SPM ） 优点：原子级的高分辨率、实时成像、表面局域性质 应用：表面形貌表征到材料表面的性质分析 领域：材料、生物、半导体、化学、物理等学科 3 2.原子力显微镜原理 AFM 工作原理：使用一个尖 銳的探针在样品表面扫描 当探针和样品接近到一定程 度时，利用原子之间的范德 华力检测随探针-样品表面 图1. AFM工作原理示意图 距离变化嘚物理量 P=P(z) ， 将该物理量用于反馈系统 （Feedback System FS），通 过计算从而得到样品的表面 信息 4 2.原子力显微镜原理 表1. 不同的物理量用于反馈系统时对应嘚成像模式 用于反馈的物理量P 成像模式 悬臂振幅A 轻敲模式 （Tapping Mode ） 悬臂弯曲量D

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