發(fā)布時間：2024-05-29 06:33

　　針對原子力顯微鏡(AFM)掃描參數(shù)對成像質(zhì)量的影響規(guī)律,對現(xiàn)有的掃描參數(shù)影響成像質(zhì)量的研究進行了分析。提出了以幅值誤差作為評價AFM成像質(zhì)量的指標,通過實驗研究了掃描參數(shù)對AFM成像質(zhì)量的耦合影響。發(fā)現(xiàn)了掃描頻率f_s、積分增益I和幅值設定點S這3個掃描參數(shù)間相互影響的現(xiàn)象,在S低較低情況下可設置更大的f_s和I,在獲取高質(zhì)量成像的同時,提升了測量效率,對掃描參數(shù)的合理設置提供了可靠的操作準則。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1AFM閉環(huán)控制系統(tǒng)示意圖

AFM的工作原理實質(zhì)上就是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖1所示。樣品表面形貌變化引起高頻振動探針的振動幅值發(fā)生變化，而光杠桿能夠?qū)崟r檢測探針振動的幅值。在掃描范圍內(nèi)的樣品表面上任意一點，光杠桿檢測得到的探針振動幅值作為反饋信號與系統(tǒng)設定幅值(幅值設定點)進行比較產(chǎn)生誤差信號(幅值誤差)[....

圖2標準臺階輪廓以及對應的幅值誤差圖

對于周期表面(如臺階結構)，AFM探針掃描經(jīng)過臺階兩側(cè)邊緣位置時，由于臺階邊緣位置高度值變化很大，引入的幅值誤差明顯高于臺階的其他位置。如圖2所示，正的幅值誤差是由探針掃描臺階邊緣的下降沿(自上而下掃描)產(chǎn)生，負的幅值誤差是由探針掃描臺階邊緣的上升沿(自下而上掃描)產(chǎn)生。評價AF....

圖3隨機表面形貌以及對應的幅值誤差圖

不同于臺階標樣，隨機表面形貌特征更加復雜，更具有一般的代表性，如圖3所示。幅值誤差圖為了反映整個樣品表面的成像質(zhì)量就不能單獨取某一細節(jié)的幅值誤差來表征。因此為了體現(xiàn)幅值誤差的整體統(tǒng)計結果，需要定義評價指標表示幅值誤差。在三維表面粗糙度評價參數(shù)中，表面算術平均偏差Sa和表面十點高度....

圖4幅值誤差與I的關系圖

按照表1的實驗設計完成實驗，并依據(jù)第2節(jié)所述數(shù)據(jù)處理和評價方法，獲得掃描參數(shù)對成像質(zhì)量的影響關系曲線，如圖4～圖7所示。圖5幅值誤差與P的關系圖

本文編號：3984203