微机电系统谐振器原子力显微镜探针设计与检测（英文）

发布时间：2018-10-09 14:17

【摘要】：为克服既有原子力显微镜(AFM)悬臂式探针的谐振频率难以超过3.5 MHz,Q值低、成像速度低及在液体中成像效果欠佳等缺点,设计并制作了一种基于微机电系统(MEMS)谐振器的I2形探针,并成功实现了成像实验。为更进一步提高I2形探针的力灵敏度,从结构设计和检测方法入手,对原有探针进行改进。设计了简单有效的电阻差分检测方法,成功去处了输入端与输出端的耦合现象;采用局部离子注入的方法,提高了压阻敏感的传输效率。实验结果显示,在输入信号相同的条件下,改进后探针的输出信号与原有探针相比,输出信号得到了明显提高。计算结果表明,采用新方法制作的探针可使力灵敏度提高10倍以上。
[Abstract]:In order to overcome the disadvantages that the resonance frequency of the existing atomic force microscope (AFM) cantilever probe is difficult to exceed 3.5 MHz,Q, the imaging speed is low and the imaging effect in liquid is poor, a kind of I2-shaped probe based on (MEMS) resonator of MEMS is designed and fabricated. The imaging experiment is successfully realized. In order to further improve the force sensitivity of the I2 probe, the original probe was improved from the structural design and detection method. A simple and effective differential detection method for resistance is designed, in which the coupling between input and output is successfully located, and the transmission efficiency of piezoresistive sensitivity is improved by using the method of local ion implantation. The experimental results show that the output signal of the improved probe is obviously higher than that of the original probe under the same input signal. The results show that the force sensitivity can be increased by more than 10 times by using the new method.
【作者单位】： 中国工程物理研究院电子工程研究所;Institut
【基金】：supported by National Natural Science Foundation of China(61404121)
【分类号】：TH742

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2259651