基于声表面波的原子力显微镜探针、制备方法及表征方法技术

本发明专利技术提供一种基于声表面波的原子力显微镜探针、制备方法及表征方法，原子力显微镜探针包括压电基底；信号发生器用于产生激励信号；输入输出换能器设置在压电基底上，输入输出换能器接收激励信号，并将激励信号转换为声表面波信号；反射器设置在压电基底上，并与输入输出换能器相对设置，反射器反射输入输出换能器输出的声表面波信号，输入输出换能器与反射器形成声表面波传播路径，输入输出换能器接收反射器反射的声表面波信号，并转换为电磁信号；针尖设置在压电基底上，并位于声表面波传播路径上，声表面波带动所述针尖震动；信号收集器收集所述电磁信号。优点是，在不引入激光检测针尖振动信号前提下，可实现对材料表面形貌高空间分辨测量。

【技术实现步骤摘要】
基于声表面波的原子力显微镜探针、制备方法及表征方法
本专利技术涉及原子力显微镜检测领域，尤其涉及一种基于声表面波的原子力显微镜探针、制备方法及表征方法。
技术介绍
随着纳米科学的发展和纳米技术的广泛应用，扫描探针显微镜在其中所扮演的角色越来越重要，扫描探针显微镜可以对样品表面进行三维的高分辨率、实时、实空间的形貌再现，已经成为人们研究纳米世界不可缺少的重要手段。原子力显微镜作为扫描探针显微镜家族的重要分支，克服了扫描隧道显微镜对于导电样品的限制，可以对绝缘样品表面进行成像。其中非接触的轻敲模式的原子力显微镜，以针尖振动的振幅或频率的变化来探测针尖与样品间原子力的相互作用，进而实现对针尖样品间距离的稳定控制，因为其不与样品直接接触、容易避免划伤样品，获得了广泛应用。当前主流的轻敲模式原子力显微镜的探针或以硅悬臂或以石英晶振音叉的一臂作为传感器，均以其整体的体振动来反映针尖受力的情况。其中硅悬臂探针采用光杠杆的方式检测针尖与表面分子间作用力的变化，在测量过程中会引入光和热，使其在低温和超高真空测试时受到限制，同时硅悬臂探针的弹性系数低、工作振幅较大（可达到几十甚至百纳米），使得其空间分辨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，包括：一压电基底；一信号发生器，用于产生激励信号；一输入输出换能器，设置在所述压电基底上，所述输入输出换能器接收所述激励信号，并将所述激励信号转换为声表面波信号；一反射器，设置在所述压电基底上，并与所述输入输出换能器相对设置，所述反射器反射输入输出换能器输出的声表面波信号，所述输入输出换能器与所述反射器之间形成一声表面波传播路径，所述输入输出换能器接收所述反射器反射的声表面波信号，并将其转换为电磁信号；一针尖，设置在所述压电基底上，并位于所述声表面波传播路径上，声表面波带动所述针尖震动；一信号收集器，收集所述电磁信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，包括：一压电基底；一信号发生器，用于产生激励信号；一输入输出换能器，设置在所述压电基底上，所述输入输出换能器接收所述激励信号，并将所述激励信号转换为声表面波信号；一反射器，设置在所述压电基底上，并与所述输入输出换能器相对设置，所述反射器反射输入输出换能器输出的声表面波信号，所述输入输出换能器与所述反射器之间形成一声表面波传播路径，所述输入输出换能器接收所述反射器反射的声表面波信号，并将其转换为电磁信号；一针尖，设置在所述压电基底上，并位于所述声表面波传播路径上，声表面波带动所述针尖震动；一信号收集器，收集所述电磁信号。2.根据权利要求1所述的基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，所述原子力显微镜探针还包括一底座，所述压电基底设置在所述底座上。3.根据权利要求1所述的基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，所述原子力显微镜探针还包括一与所述信号发生器连接的第一天线，所述信号发生器产生的激励信号通过所述第一天线传输。4.根据权利要求3所述的基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，所述原子力显微镜探针还包括一与所述信号收集器连接的第二天线，所述第二天线接收所述输入输出换能器传输的电磁信号。5.根据权利要求1所述的基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，所述输入输出换能器分别与一第三天线及一第四天线连接，所述第三天线接收所述激励信号，所述第四天线发射所述电磁信号。6.根据权利要求1所述的基于声表面波的原子力显微镜探针，其特征在于，在所述压电基底上，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宇辰，徐耿钊，刘争晖，钟海舰，宋文涛，陈科蓓，张春玉，徐科，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32