[发明专利]一种原子力显微镜探针的品质因数调整方法和装置

说明书

本申请涉及一种原子力显微镜探针的品质因数调整方法和装置，所述方法通过获取第一曲线和第二曲线；第一曲线为根据探针的品质因数，以及第一音叉臂的第一附加物和第二音叉臂的第二附加物的质量差值得到；第二曲线为根据质量差值以及第二附加物的腐蚀时间得到；获取探针的当前品质因数，并根据当前品质因数和第一曲线，得到当前质量差值；根据当前质量差值和第二曲线，得到第二附加物的目标腐蚀时间；根据目标腐蚀时间对第二附加物进行处理，得到目标探针。该方法通过多次腐蚀微调，使第二附加物的质量非常接近第一附加物，从而起到提高探针品质因数的作用。探针是原子力显微镜的一个重要部件，探针品质因数的提高对于原子力显微镜具有重要意义。

技术领域

本申请涉及原子力显微镜技术领域，特别是涉及一种原子力显微镜探针的品质因数调整方法和装置。

背景技术

原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)是一种使用尖锐探针在样品表面扫描来测量样品性质的仪器。AFM探针一般分为微型悬臂和针尖两部分。工作时，针尖和样品之间的作用力会引起微型悬臂的微小形变，通过检测形变量，就可以知道针尖和样品针尖作用力的大小。AFM探针主要可以分为激光悬臂型和石英音叉型两种，音叉型探针，又称自感应探针，是通过石英音叉的压电效应测量针尖和样品间的作用力。根据音叉型探针的结构不同，可分为平衡型自感应探针和非平衡型自感应探针两种。平衡型自感应探针的两个音叉臂上各粘有一段金属丝，且需要两个音叉臂的附加质量相等，此时音叉的品质因数最高，音叉的性能也最优。

然而，传统的平衡型自感应探针的制作方法先腐蚀金属丝得到针尖，再剪切一定长度的带针尖的金属丝粘接到音叉臂上，虽然金属丝的质量能够通过其长度来控制，但胶水的质量则没有合适的精确控制的方法，只能依赖操作人员的感觉和熟练度，这很难使得两支音叉臂上的附加质量尽可能相等，使制作的探针品质因数较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种原子力显微镜探针的品质因数调整方法和装置。

一种探针的品质因数调整方法，包括步骤：

获取第一曲线和第二曲线；第一曲线为根据探针的品质因数，以及第一音叉臂的第一附加物和第二音叉臂的第二附加物的质量差值得到；第二曲线为根据质量差值以及第二附加物的腐蚀时间得到；

获取探针的当前品质因数，并根据当前品质因数和第一曲线，得到当前质量差值；

根据当前质量差值和第二曲线，得到第二附加物的目标腐蚀时间；

根据目标腐蚀时间对第二附加物进行处理，得到目标探针。

在其中一个实施例中，根据目标腐蚀时间对第二附加物进行处理，得到目标探针的步骤，包括：

在目标腐蚀时间小于预设时间的情况下，根据目标腐蚀时间对第二附加物进行处理，得到目标探针；

在目标腐蚀时间大于预设时间的情况下，根据目标腐蚀时间对第二附加物进行处理，获取下一轮腐蚀时间并将目标腐蚀时间更新为下一轮腐蚀时间；重复执行根据目标腐蚀时间对第二附加物进行处理，获取下一轮腐蚀时间并将目标腐蚀时间更新为下一轮腐蚀时间的步骤，直至目标腐蚀时间小于或等于预设时间。

在其中一个实施例中，根据当前质量差值和第二曲线，得到第二附加物的目标腐蚀时间的步骤，包括：

将当前质量差值和预设值的乘积确定为参考差值；

根据第二曲线，确定参考差值对应的第二附加物的腐蚀时间；

将参考差值对应的第二附加物的腐蚀时间确定为目标腐蚀时间。

在其中一个实施例中，获取第一曲线和第二曲线的步骤之前，还包括步骤：

将第三附加物粘接到第一音叉臂的电极上；