[发明专利]原子力显微镜以及采用原子力显微镜的相互作用力测定方法

权利要求书

1.一种原子间力显微镜，是频率调制检测方式的原子间力显微镜， 其在使保持接近试料表面的探针的悬臂以共振频率进行振动时，检测对通 过在试料表面的原子和探针前端之间起作用的相互作用而产生变化的上 述探针进行保持的悬臂的振动频率，包括：

a)凹凸观察像取得单元，其一边一维或二维地扫描试料表面的规定 区域，一边形成试料表面的凹凸观察像来进行显示；

b)指定单元，其用于用户在由上述凹凸观察像取得单元所显示的凹 凸观察像上指定至少一个目的原子以及一个原子缺陷；

c)原子上测定实行单元，其测定原子上Δf曲线，该原子上Δf曲线 表示在试料表面由上述指定单元指定的目的原子上的、探针前端与试料表 面之间的距离Z同上述振动频率距共振频率的变化量即频率偏移Δf之间 的关系；

d)缺陷上测定实行单元，其测定缺陷上Δf曲线，该缺陷上Δf曲线 表示在试料表面由上述指定单元指定的原子缺陷上的、探针前端与试料表 面之间的距离Z同上述振动频率距共振频率的变化量Δf之间的关系；

e)差运算单元，其计算上述原子上Δf曲线与上述缺陷上Δf曲线之 差即差分Δf曲线；和

f)变换运算单元，其通过进行将上述差分Δf曲线中的频率变化量变 换为相互作用力的运算，来求出短距离相互作用力。

2.一种原子间力显微镜，是频率调制检测方式的原子间力显微镜， 其在使保持接近试料表面的探针的悬臂以共振频率进行振动时，检测对通 过在试料表面的原子和探针前端之间起作用的相互作用而产生变化的上 述探针进行保持的悬臂的振动频率，包括：

a)凹凸观察像取得单元，其一边一维或二维地扫描试料表面的规定 区域，一边形成试料表面的凹凸观察像；

b)提取单元，其通过对上述凹凸观察像进行图像解析来提取至少一 个目的原子以及一个原子缺陷；

c)原子上测定实行单元，其测定原子上Δf曲线，该原子上Δf曲线 表示在试料表面由上述提取单元提取的目的原子上的、探针前端与试料表 面之间的距离Z同上述振动频率距共振频率的变化量即频率偏移Δf之间 的关系；

d)缺陷上测定实行单元，其测定缺陷上Δf曲线，该缺陷上Δf曲线 表示在试料表面由上述提取单元提取的原子缺陷上的、探针前端与试料表 面之间的距离Z同上述振动频率距共振频率的变化量Δf之间的关系；

e)差运算单元，其计算上述原子上Δf曲线与上述缺陷上Δf曲线之 差即差分Δf曲线；和

f)变换运算单元，其通过进行将上述差分Δf曲线中的频率变化量变 换为相互作用力的运算来求出短距离相互作用力。

3.根据权利要求2所述的原子间力显微镜，其特征在于，

还具备分布信息作成单元，其通过针对在规定范围内包括的全部或者 一部分的原子依次求出上述短距离相互作用力，来作成表示该规定范围内 的上述短距离相互作用力的分布的信息。