公开(公告)号：CN111398638A

公开(公告)日：2020-07-10

申请号：CN202010238378.0

申请日：2020-03-30

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 谢晖 ,  张号 ,  耿俊媛 ,  孟祥和 ,  宋健民

IPC: G01Q60/30 ,  G01Q60/38

Abstract: 基于正交探针的开尔文探针力显微镜系统及样品侧壁扫描方法，属于开尔文探针力显微镜测量技术领域。本发明是为了解决现有开尔文探针力显微镜不能实现半导体元器件上微纳三维结构的侧壁表面形貌和表面电势的测量的问题。它设计了新的正交探针结构，然后利用正交探针的扭转信号测量具有微纳米级三维结构样品侧壁的表面形貌和局部表面电势；方法中步骤一实现样品侧壁表面形貌的测量，步骤二和步骤三实现样品侧壁表面电势的测量，步骤四实现样品侧壁表面的成像测量。本发明用于实现微纳三维结构的样品侧壁表面形貌和局部表面电势的测量。

公开(公告)号：CN107449939B

公开(公告)日：2020-04-24

申请号：CN201710657332.0

申请日：2017-08-03

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 谢晖 ,  孙立宁 ,  孟祥和 ,  张号 ,  宋健民

IPC: G01Q60/24 ,  G01Q60/38 ,  G01Q10/00

Abstract: 采用磁驱峰值力调制原子力显微镜进行的多参数同步测量方法，涉及微纳米尺度下材料的表面形貌、力学特性的测量技术，是为了解决传统基于力位移曲线的方法中探针的驱动频率范围受限、以及在液体环境下整体驱动探针会干扰探针悬臂的运动，影响测量精度的问题。样品台内置有线圈，探针针尖上设置有沿探针长度方向磁化或有在该方向的磁化分量的磁性颗粒。首先获得探针自由状态振动的PSD电压曲线Ufree，再获得探针间歇接触样品时针尖位置的PSD电压曲线Uinden，由Ufree和Uinden获得探针受力的电压曲线UForce，根据以上各曲线获得力‑位移曲线，进而结合相应的接触力学模型获得材料的力学特性。本发明探针驱动频率范围宽，测量精度高，适用于高分子复合材料或者生物细胞的研究。

公开(公告)号：CN110907663A

公开(公告)日：2020-03-24

申请号：CN201911313094.7

申请日：2019-12-18

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 谢晖 ,  张号 ,  宋健民 ,  孟祥和 ,  耿俊媛

IPC: G01Q60/26 ,  G01Q60/38

Abstract: 一种基于T状悬臂梁探针的开尔文探针力显微镜测量方法，属于原子力显微镜测量技术领域。本发明针对现有AM-KPFM测量中存在严重的悬臂均化效应，影响表面电势测量结果准确性的问题。包括对T状悬臂梁探针进行一阶弯曲共振频率下的机械激励，使其在预设法向振幅下振动；接近待测样品，使T状悬臂梁探针的法向振幅衰减到法向振幅设定值；在T状悬臂梁探针与待测样品之间施加频率为T状悬臂梁探针一阶扭转共振频率的交流电压和直流补偿电压；获得直流补偿电压与T状悬臂梁探针扭转振幅的关系曲线；进而确定扭转振幅设定值；基于此，按照设置的扫描步距和扫描测试点数对待测样品进行测量。本发明用于实现样品表面形貌和局部表面电势的测量。