[发明专利]AFM轻敲模式下延缓探针针尖磨损的方法

摘要

本发明涉及一种AFM轻敲模式下延缓探针针尖磨损的方法，其通过利用相位突变表征针尖磨损加剧时的不振现象，即零幅值现象，主要包括以下步骤：(1)利用AFM高速数据采集模块获取探针振动过程中的相位变化图。(2)观察相位图中是否存在相位突变(相位值的瞬时增大)。(3)若图中存在非偶然的相位突变，则适当增大幅值设定点、增大自由振幅、降低扫描速度。(4)重复步骤1、步骤2和步骤3，直至探针相位图中相位突变被消除。(5)完成优化，以此时的扫描参数扫描样品表面。本发明能够实时在线观测到探针针尖的磨损情况，并能够实时调整扫描参数以降低针尖的磨损速度。从而降低针尖的磨损速度，延长探针的使用寿命，节约实验成本。

主权项

1.一种AFM轻敲模式下延缓探针针尖磨损的方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤一：双压电晶片振动驱动器带动探针在样品表面以预设的频率做有阻尼的受迫振动，此处预设的频率是指探针工作时的振动频率；探针按照预设间隔间断地与样品表面接触，采集每一数据采集点处压电扫描管在x、y方向的偏置电压，得到每一接触点的位置信息；步骤二：利用AFM高速数据采集模块获取探针振动过程中的相位变化图；步骤三：观察相位图中是否存在相位突变；步骤四：若图中存在相位突变，则初次优化扫描参数，适当增大幅值设定点、增大自由振幅、降低扫描速度，得到AFM探针的相位变化图；工作振幅等于自由振幅与幅值设定点的乘积；步骤五：再次优化扫描参数，按照各自预设的单次调节量依次对幅值设定点、自由振幅、扫描速度进行调节，重复步骤一至步骤四，得到相应的AFM探针的相位变化图，相位突变逐渐减少，直至探针相位图中相位突变被消除；步骤六：从最终优化后的AFM探针的相位变化图中确定相位突消失，则不振现象被消除，此时为理想的工作状态，完成扫描参数的优化，以此时的扫描参数扫描样品表面。