双探针原子力显微镜视觉对准系统

发布时间：2017-10-16 19:15

  本文关键词：双探针原子力显微镜视觉对准系统

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【摘要】：传统的原子力显微镜(AFM)受针尖形状和放置方式的影响很难测量线条的宽度和两个侧壁的形状,故本文提出采用双探针对顶测量方案来消除AFM针尖形状对测量结果的影响。介绍了一种基于机器视觉的双探针原子力显微镜对准系统,该系统将两个探针接触到一起,实现了双探针在三维方向上的对准。系统采用具有亚微米级分辨率的镜头,配合高分辨率的CCD来获得探针的清晰图像,用于在水平和垂直两个方向实时监控双探针的运动情况。采用基于石英音叉式的自传感自调节的原子力探针,无需外加光学探测系统,缩小了系统体积,避免了杂散光对视觉对准系统的干扰。最后对针尖进行了亚像素边缘提取,精确地获取了探针之间的相对位置,实现了亚微米级的双探针对准(1μm以内)。该结论由探针之间距离与幅度/相位曲线得到了验证。
【作者单位】： 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院;中国计量科学研究院纳米与新材料计量研究所;天津大学精密仪器与光电子工程学院;
【关键词】： 原子力显微镜(AFM) 双探针 尺寸测量 对准 视觉引导
【基金】：国家科学支撑计划资助项目(No.2011BAK15B02)
【分类号】：TH742.9
【正文快照】： 1引言原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是扫描探针显微镜中的一种[1],它采用压电陶瓷驱动器作为位移驱动元件,以近场力作为检测对象。AFM由于可以测量导体和绝缘体表面,突破了扫描隧道显微镜只能测量导体的限制而得到了广泛的应用。另外,近场力的范围很广,如离子排

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1 张佳心,杨宝才;火焰电子温度的测量[J];工程热物理学报;1992年01期

2 ;我国扫描隧道显微技术研发取得系列重要进展[J];生命科学仪器;2007年11期

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本文编号：1044424