AFM單晶硅探針磨損的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、原子力顯微鏡(AFM)目前已經(jīng)成為納米科學(xué)領(lǐng)域重要的研究工具,已在表面科學(xué)、材料科學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)、生物學(xué)、計(jì)量學(xué)等學(xué)科得到廣泛的應(yīng)用。由于其基本的工作原理是依據(jù)鋒利的針尖與樣品表面原子量級(jí)載荷的相互作用,來測(cè)量表面的納米量級(jí)高低變化,而尖銳的針尖就會(huì)在掃描中產(chǎn)生一定量的磨損。這種磨損的發(fā)生,不但使得針尖的測(cè)量分辨率下降,而且還會(huì)給測(cè)量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果帶來誤差。因此,控制針尖在掃描工作中的磨損量、研究磨損的評(píng)價(jià)方法以及磨損對(duì)表面測(cè)量的影響

2、就顯得尤為重要。本論文就圍繞這三方面進(jìn)行研究和分析。
　　首先,本論文研究了針尖磨損的評(píng)價(jià)方法。利用針尖掃描特定的幾何結(jié)構(gòu)——臺(tái)階結(jié)構(gòu),并借助傅里葉變換分析針尖半徑變化與仿真掃描結(jié)果頻譜的關(guān)系,定量地計(jì)算出針尖半徑的大小;同時(shí),通過功率譜密度對(duì)各向同性的隨機(jī)表面進(jìn)行分析,定性的評(píng)價(jià)出針尖在掃描過程中的磨損程度。
　　其次,在敲擊模式下對(duì)影響針尖磨損的掃描參數(shù)進(jìn)行了工藝優(yōu)化研究。分析了探針在掃描測(cè)量中的進(jìn)給速度、掃描振幅、掃描