[发明专利]一种近场微波显微镜介电常数测量标定的软接触实现方法

权利要求书

1.一种近场微波显微镜介电常数测量标定的软接触实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选择N个已知介电常数的样品，N≥3，按照介电常数由小到大的顺序将样品依次编号为1，2，3，…，N，对应的介电常数依次为ε_r1，ε_r2，ε_r3，…，ε_rN；

步骤2、将第1个样品放置于探针下方，设置步进电机的步长为a，a为步进电机的最小分辨步长，步进电机控制探针以步长a向样品方向移动，记录样品高度与对应高度下的谐振频率f_r，直到显微镜判断探针与样品接触，停止探针的移动；

步骤3、根据步骤2记录的数据绘制谐振频率f_r随样品高度H变化的曲线，然后进行一阶差分，得到相邻两点的谐振频率差值Δf_r与高度H的变化曲线，将该变化曲线最高点右侧的次高点对应的Δf_r确定为噪声标准K；

步骤4、控制探针离开样品大于10a的距离，设置步进电机的步长为a，a为步进电机的最小分辨步长，步进电机控制探针以步长a向样品方向移动，记录：谐振频率f(a_n)、上一步谐振频率f(a_n-1)、下一步谐振频率f(a_n+1)；

步骤5、判断f(a_n+1)-f(a_n)与K之间的大小，若f(a_n+1)-f(a_n)＜K，则探针继续移动；若f(a_n+1)-f(a_n)＞K，则判断f(a_n+1)-f(a_n)与f(a_n)-f(a_n-1)之间的大小关系，若f(a_n+1)-f(a_n)＞f(a_n)-f(a_n-1)则探针继续移动，若f(a_n+1)-f(a_n)＜f(a_n)-f(a_n-1)则停止移动探针，记录此时的f(a_n+1)，作为第1个样品软接触时的谐振频率f₁；

步骤6、重复步骤4和步骤5的过程，依次对第2，3，…，N个样品进行测量，得到其对应的软接触时的谐振频率f₂，f₃，…f_N；

步骤7、利用以下公式：

b＝(ε_r-1)/(ε_r+1)

对介电常数ε_r1，ε_r2，ε_r3，…，ε_rN和软接触时的谐振频率f₁，f₂，f₃，…f_N，进行拟合，得到常数A以及修正空载谐振频率f₀，完成对近场微波显微镜介电常数测量时的标定。