多频率开尔文探针力显微镜的设计

发布时间：2017-09-22 15:31

  本文关键词：多频率开尔文探针力显微镜的设计

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【摘要】：本文研究开尔文探针力显微镜(KPFM)中多频率方法的实现。KPFM中的多频率方法同时激发微悬臂探针的第一次和第二次的本征机械振动模式并分别用于样品形貌和表面电势成像。据此,本文设计了一种基于传统比例-积分控制器基本原理的模拟式反馈控制器,用以实现探针的调控。测试表明,该反馈控制器带宽可达约5 k Hz,并利用该反馈控制器研制出了多频率KPFM,其电势测量灵敏度优于5 m V。利用该多频率KPFM,对注入电荷后的介电薄膜样品进行测试,一次成像即可得到样品的形貌图及局域电势的二维分布图。该多频率KPFM技术可广泛应用于电子材料与器件的电特性表征。
【作者单位】： 中山大学物理科学与工程技术学院;中山大学-卡内基梅隆大学国际联合研究院;
【关键词】： 开尔文探针力显微镜 多频率 反馈 原子力显微镜
【基金】：国家自然科学基金面上项目(61172027) 广东省自然科学基金项目(14140500003) 广东战略性新兴产业发展专项资金项目(2011168014) 广东省产学研项目(2011A090200037)资助
【分类号】：TH742
【正文快照】： 0引言静电力显微镜(EFM)[1]及开尔文探针力显微镜(KPFM)[2]均为基于原子力显微镜(AFM)的技术,已广泛应用于金属、半导体、介电、有机等材料的电特性表征。KPFM是在仅能测量静电力相对大小的EFM之上增加一个反馈控制器以自动产生补偿偏压,使得静电力为零,从而可实现局域电势及

【参考文献】

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本文编号：901613