發(fā)布時(shí)間：2017-05-09 10:16

  本文關(guān)鍵詞：基于AFM探針軌跡及工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)結(jié)合的納米加工技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)的納米機(jī)械刻劃加工技術(shù)已經(jīng)成為加工納米結(jié)構(gòu)的有效方法之一,隨著納米技術(shù)的發(fā)展,復(fù)雜微納結(jié)構(gòu)的制造已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本課題針對(duì)AFM探針納米加工技術(shù)中存在的加工結(jié)構(gòu)一致性差和復(fù)雜程度低等問(wèn)題進(jìn)行研究,將AFM探針軌跡運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,提出了提高AFM探針納米機(jī)械刻劃加工效率、加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和一致性的新方法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的可行性。首先,針對(duì)AFM探針在不同刻劃方向加工結(jié)構(gòu)的深度和質(zhì)量一致性差的問(wèn)題,對(duì)原有AFM系統(tǒng)進(jìn)行改造并引入精密氣浮主軸和手動(dòng)二維調(diào)整臺(tái),設(shè)計(jì)一種探針相同刻劃方向加工納米單線和納米通道結(jié)構(gòu)的方法,從而提高了加工結(jié)構(gòu)深度和質(zhì)量的一致性。其次,通過(guò)對(duì)AFM系統(tǒng)開(kāi)源程序的擴(kuò)展利用,改變AFM探針運(yùn)動(dòng)軌跡,研究探針與高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)關(guān)系,提出了依靠探針軌跡運(yùn)動(dòng)加工復(fù)雜微階梯結(jié)構(gòu)的新方法,最終提高了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工效率。最后,通過(guò)對(duì)AFM探針往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度控制,同時(shí)配合高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的勻速運(yùn)動(dòng),改變AFM加工過(guò)程中的進(jìn)給量,實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工的新工藝。因此,通過(guò)改變AFM探針軌跡和掃描速度,并配合高精度平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)解決了微納結(jié)構(gòu)加工效率、結(jié)構(gòu)一致性和復(fù)雜性的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：原子力顯微鏡 納米機(jī)械刻劃 微納米結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH16;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景和意義8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 基于AFM微納結(jié)構(gòu)加工技術(shù)研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 基于AFM探針機(jī)械刻劃加工技術(shù)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.3 基于AFM探針與工作臺(tái)結(jié)合機(jī)械刻劃加工技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 加工方向?qū)μ结樋虅澕庸び绊懠跋椒ㄑ芯?/span>15-34
• 2.1 引言15
• 2.2 AFM金剛石探針刻劃實(shí)驗(yàn)條件15-18
• 2.2.1 探針刻劃加工裝置及實(shí)驗(yàn)條件15-17
• 2.2.2 加工結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法17-18
• 2.3 探針不同刻劃方向?qū)庸そY(jié)果影響研究18-21
• 2.3.1 探針不同刻劃方向加工實(shí)驗(yàn)過(guò)程18-19
• 2.3.2 采用探針不同刻劃方向的加工實(shí)驗(yàn)19-21
• 2.4 采用相同刻劃方向的加工方法21-28
• 2.4.1 帶有精密氣浮主軸的AFM加工系統(tǒng)21-22
• 2.4.2 探針相同刻劃方向加工方法原理22-28
• 2.5 采用相同刻劃方向加工實(shí)驗(yàn)研究28-33
• 2.5.1 精密氣浮主軸調(diào)心過(guò)程28-29
• 2.5.2 加工納米單線結(jié)構(gòu)29-31
• 2.5.3 加工納米通道結(jié)構(gòu)31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第3章 基于探針軌跡變化的復(fù)雜微階梯結(jié)構(gòu)加工方法研究34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 基于探針軌跡變化的陣列微結(jié)構(gòu)加工技術(shù)34-37
• 3.2.1 利用探針軌跡變化加工陣列微結(jié)構(gòu)的原理34-35
• 3.2.2 探針軌跡變化的軟件實(shí)現(xiàn)35-37
• 3.3 規(guī)則結(jié)構(gòu)加工的探針?biāo)俣瓤刂?/span>37-38
• 3.4 探針進(jìn)給速度與工作臺(tái)速度的匹配關(guān)系38-40
• 3.5 復(fù)雜陣列微階梯結(jié)構(gòu)的加工實(shí)驗(yàn)40-45
• 3.5.1 復(fù)雜陣列微階梯結(jié)構(gòu)的加工過(guò)程40-41
• 3.5.2 三角形陣列微階梯結(jié)構(gòu)加工實(shí)驗(yàn)41-42
• 3.5.3 圓形陣列微階梯結(jié)構(gòu)加工實(shí)驗(yàn)42-43
• 3.5.4 平行四邊形陣列微階梯結(jié)構(gòu)加工實(shí)驗(yàn)43-44
• 3.5.5 復(fù)合陣列結(jié)構(gòu)微階梯加工實(shí)驗(yàn)44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于探針?biāo)俣茸兓庸とS微結(jié)構(gòu)方法研究46-56
• 4.1 引言46
• 4.2 基于探針?biāo)俣茸兓娜S微結(jié)構(gòu)加工技術(shù)46-48
• 4.2.1 利用探針?biāo)俣茸兓庸とS微結(jié)構(gòu)的原理46-47
• 4.2.2 探針?biāo)俣茸兓能浖䦟?shí)現(xiàn)47-48
• 4.3 進(jìn)給量與加工深度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究48-50
• 4.4 改變探針?biāo)俣冗M(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)加工的實(shí)驗(yàn)研究50-55
• 4.4.1 垂直載荷對(duì)加工結(jié)果的影響分析50-51
• 4.4.2 微結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)對(duì)加工結(jié)果的影響分析51-53
• 4.4.3 其他復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的加工實(shí)例53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文61-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張冬仙;原子力顯微術(shù)的新方法研究及新型原子力顯微鏡系統(tǒng)研制[D];浙江大學(xué);2004年

  本文關(guān)鍵詞：基于AFM探針軌跡及工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)結(jié)合的納米加工技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：352314