[发明专利]一种扫描纳米级尖锐样品的方法

摘要

本发明涉及一种扫描纳米级尖锐样品的方法，通过一种基于原子力显微镜技术的成像定位及扫描方法对具有纳米量级的尖锐样品的表面形貌进行了扫描测量，采用了模糊定位的方法，克服了纳米级尖锐样品位置不易确定的技术难点，避免了在下针后会出现跳针现象造成测量的不稳定性，或是造成撞针损坏探针的针尖，为检测具有纳米尺度量级的尖锐样品提供了简单有效的途径。

主权项

一种扫描纳米级尖锐样品的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)准备设备：采用的设备是多功能扫描探针显微镜，它是由扫描控制器、扫描头、显微镜光学系统、真空卡盘样品台、计算机显示系统、探针装置、扫描探针显微镜配附件固定测试物的铁片组成；所说的扫描头由激光器和光电探测器组成；所说的探针装置由探针和探针架组成；所说的探针为适用于轻敲模式的探针，它由探针的悬臂梁和探针的针尖组成；所说的扫描探针显微镜配附件固定测试物的铁片吸附在真空卡盘样品台上；(2)用专用探针镊子将探针放到探针架上固定好，然后将探针架装到扫描头上；(3)将纳米级尖锐样品固定到扫描探针显微镜配附件固定测试物的铁片上，并将其吸附于真空卡盘样品台上，将纳米级尖锐样品移动到扫描头下；(4)调整激光器产生的激光光路，使得激光打到探针的悬臂梁上，并反射到光电探测器上；(5)用显微镜光学系统聚焦探针，调整探针的位置，使探针的针尖的位置位于计算机显示系统中的显示窗口的十字中心；(6)缓慢降低扫描头，使得探针逐步逼近纳米级尖锐样品的表面，当显示窗口成清晰的像时，说明探针已经接近纳米级尖锐样品的表面，停止降低扫描头；(7)再次调整纳米级尖锐样品的位置，将纳米级尖锐样品的位置调整到计算机显示系统中的显示窗口内的十字中心；(8)微调扫描头的位置，将扫描头调整远离纳米级尖锐样品，使计算机显示系统中的显示窗口的纳米级尖锐样品成模糊的像；(9)在多功能扫描探针显微镜自带在线控制软件中选择轻敲模式，选择下针图标，探针自动进针到纳米级尖锐样品表面，当探针达到纳米级尖锐样品表面时，探针开始对纳米级尖锐样品进行扫描，由于纳米级尖锐样品的形貌特殊，表面起伏变化大，扫描速度(scan rate)设为0.2～0.4Hz，其他扫描参数：积分增益(integral gain)设为0.4～0.8，比例增益(Proportional gain)设为0.5～1.0，振幅设定值(amplitude setpoint)设为0.9～1.8V；(10)扫描完成，得到质量较好的纳米级尖锐样品表面形貌的图像，扫描图像中扫描线完整，在水平方向上没有空的扫描线，不影响对纳米尖锐样品表面粗糙度等参数的分析，能够表现真实的形貌信息。