开尔文探针力显微镜非线性电学反馈系统设计

作     者：李新宇 胡晓东 徐临燕 张锐 LI Xin-yu;HU Xiao-dong;XU Lin-yan;ZHANG Rui

作者机构：天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 

出 版 物：《自动化与仪表》 (Automation & Instrumentation)

年 卷 期：2022年第37卷第10期

页      码：72-76页

摘      要：近年来,伴随着二维材料在半导体器件等方面的应用,人们使用开尔文探针力显微镜(KPFM)对二维材料进行了深入研究。尽管KPFM使用越来越广泛,但在KPFM测量二维材料功函数的准确性方面关注较少。该文提出使用一种非线性PI控制器提高KPFM的测量准确性。使用高定向热解石墨(HOPG)作为标准样进行非线性PI控制器系统性能评价,得到系统测量列的单次测量实验标准差为0.38 mV,平均值的实验标准差为0.12 mV,非线性误差为0.26%。衬底为金膜的二维材料MoSe2作为该文的实验测量对象,对比商用KPFM测量系统,基于非线性PI控制器调控的KPFM电学反馈误差电压绝对值的平均值减少了75.5%,误差电压绝对值的最大值减少了80.0%,表现出更高的测量准确性。

主 题 词：开尔文探针力显微镜 高准确性PI控制器 有限元仿真 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.19557/j.cnki.1001-9944.2022.10.015

馆 藏 号：203115144...