[发明专利]一种获取多维物性的扫描探针显微成像方法及装置

说明书

本发明公开了一种获取多维物性的扫描探针显微成像方法及装置。一种获取多维物性的扫描探针显微成像方法包括：将至少两个子波形按预设拼接顺序合成激励信号，两个子波形具有不同特性参数；通过扫描探针依次将激励信号施加至待测目标的多个像素点以获得每个像素点对应的测试结果信号；根据测试结果信号和拼接顺序生成待测目标的测试结果，测试结果对应不同特性参数。解决目标样品的多种属性需要进行多次测试导致的敏感样品的退化或多次侵入性扫描造成的样品损坏的问题，实现一次扫描获得多维物性测试结果数据，提高扫描效率，提升测试结果数据的分辨率的效果。

技术领域

本发明实施例涉及显微成像技术，尤其涉及一种获取多维物性的扫描探针显微成像方法获取多维物性的扫描探针显微成像方法及装置。

背景技术

进入21世纪以来，随着科学技术的飞速发展，新材料和新技术的研究和探索日新月异；在微观尺度下研究材料的结构和性能，乃至于从材料的基本结构和成分出发，调控以至于改变材料的性能，逐渐成为人类科技发展和进步的原动力。为了得到材料的微观结构甚至原子结构信息，科学界、工艺界发明了一些测量方法和技术。其中，扫描透射电子显微镜(STEM)、扫描探针显微镜(SPM)等都是近几十年发展起来的高科技测量技术。

扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope，SPM)是国际上近年发展起来的表面分析仪器，用于测量例如显微镜区域内的电子材料的样品以及成像所述样品的表面形貌或测量表面特性信息。

然而扫描探针显微镜对于目标样品的多种属性需要进行多次测试导致的敏感样品的退化或多次侵入性扫描造成的样品损坏的问题。

发明内容

本发明提供一种获取多维物性的扫描探针显微成像方法及装置，以实现一次扫描获得多维物性测试结果数据，提高扫描效率，提升测试结果数据的分辨率的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种获取多维物性的扫描探针显微成像方法，包括：

将至少两个子波形按预设拼接顺序合成激励信号，所述两个子波形具有不同特性参数；

通过扫描探针依次将所述激励信号施加至待测目标的多个像素点以获得每个像素点对应的测试结果信号；

根据所述测试结果信号和拼接顺序生成待测目标的测试结果，所述测试结果对应所述不同特性参数。

可选的，所述不同特征参数包括不同频率、不同周期、和不同幅值和不同相位中的一种或多种，所述测试结果信号的种类数量对应不同特征参数的子波形的数量。

可选的，在所述将至少两个子波形按预设拼接顺序合成激励信号之后，还包括：

接收触发信号，通过任意波形发生器将所述激励信号转换为预设采样频率的模拟信号不同行的模拟信号之间由所述触发信号进行标记；

将所述模拟信号逐行发送至扫描探针。

可选的，所述通过扫描探针依次将所述激励信号施加至待测目标的多个像素点以获得每个像素点对应的测试结果信号，包括：

通过所述扫描探针依次将所述模拟信号施加至待测目标的多个像素点，所述多个像素点呈矩阵排列；

以预设采样频率记录扫描探针显微镜的针尖的时域振动或电流作为测试结果信号。

可选的，所述根据所述测试结果信号和拼接顺序生成待测目标的测试结果，所述测试结果对应所述不同特性参数，包括：

根据所述测试结果信号和拼接顺序生成所述待测目标的多个测试数据；

将多个所述测试数据通过对应物理模型拟合得到所述待测目标中与不同特性参数对应的多个测试结果。

可选的，所述多个测试结果对应所述目标的多种固有属性。