[发明专利]双端音叉扫描探针测头系统及其测量方法

摘要

本发明公开了一种双端音叉扫描探针测头系统及其测量方法，由刚性支承、双端音叉和钨探针构成。刚性支承为整个扫描探针测头系统的刚性支承件，用于固定整个测头机构，并对双端音叉的一个叉端形成全约束。双端音叉的一个叉端连接于刚性支承底面，另一叉端作为自由端且下方底面正中间固定设置大长径比钨探针。本发明方法采用四周分割法在放置电极，激励双端音叉两个叉臂沿厚度方向反相弯曲振动。设置钨探针在竖直Z方向上以接触模式与试样碰触，检测叉臂谐振信号的变化以表征所述钨探针尖端与试样表面的碰触程度。本发明可用于对软材料等表面的高分辨率、非破坏性测量，并可用于对微沟槽、微台阶等具有大深宽比微器件的表面形貌扫描。

主权项

双端音叉扫描探针测头系统的扫描测量方法，其特征在于：双端音叉扫描探针测头系统包括有刚性支承和双端音叉，所述双端音叉由两个叉端和连接两个叉端的叉臂对构成，双端音叉的一个叉端连接在刚性支承底面，另一个叉端为自由端；叉臂对中两个叉臂分别垂直于刚性支承底面并沿竖向并行设置；双端音叉的自由端下方底面正中间固定有钨探针；其扫描测量方法：通过叉臂四周分割法布置电极，激励双端音叉两个叉臂沿厚度方向反相弯曲振动；设置所述双端音叉自由端底面固定设置的钨探针在竖直Z方向上以接触模式与试样碰触，检测双端音叉谐振信号的变化以表征所述钨探针尖端与试样表面的碰触程度。