大气环境非接触调频AFM检测与控制平台设计及测试

作     者：许军 金晨 王旭东 秦丽 温焕飞 马宗敏 Xu Jun;Jin Chen;Wang Xudong;Qin Li;Wen Huanfei;Ma Zongmin

作者机构：中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051 

基　　金：科技部国家重点研发计划项目(2018YFF01012502) 国家自然科学基金资助项目(61874100) 山西省重点研发计划项目(201803D421037) 山西“1331工程”重点学科建设(1331KSC)项目资助 

出 版 物：《电子测量技术》 (Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2021年第44卷第11期

页      码：163-168页

摘      要：为进一步提高大气环境调频非接触模式原子力显微镜(frequency modulated non-contact atomic force microscope)样品表面形貌表征能力。本文基于大气环境光路调节系统设计了高精度驱动位移调节装置,采用多块堆叠的切向压电陶瓷实现了stick-slip高精度驱动方式,调节精度达到了2.6nm/V,其精度高于常规步进电机,使得悬臂反射率达到26%。基于该高精度位移调节装置设计,系统实现了谐振频率检测与反馈,其中共振频率f0=158.73kHz,半高宽ω=373.2Hz,品质因数Q=564,系统最小检测灵敏度达到80mHz,系统电压噪声密度约为2.32μV/Hz,系统整体噪声为253.3fm/Hz。为表征样品形貌奠定了基础。

主 题 词：调频非接触模式原子力显微镜(FM-NC-AFM) 光路调节 粘滑驱动 高精度位移调节 谐振频率检测 

学科分类：08[工学] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.19651/j.cnki.emt.2106431

馆 藏 号：203104702...