AFM轻敲模式下表征成像质量的方法技术

本发明专利技术涉及一种AFM轻敲模式下表征成像质量的方法，其利用幅值误差表征AFM在轻敲模式下扫描样品表面时成像质量的高低。其主要包括以下步骤：利用AFM扫描样品表面获取幅值误差图，导出幅值误差值；针对周期性台阶表面通过公式计算得到幅值误差平均值；针对随机表面，通过公式计算得到幅值误差算术平均偏差值；以幅值误差平均值或幅值误差的算术平均偏差值的大小表征成像质量的高低，值越大表示成像质量越差。反之，成像质量越好。

【技术实现步骤摘要】
AFM轻敲模式下表征成像质量的方法
本专利技术涉及超精密检测
，尤其涉及一种AFM轻敲模式下表征成像质量的方法。
技术介绍
随着微/纳米技术的发展，人们对事物的认识逐渐从宏观尺度进入到微观尺度。为了对微观世界有更深入的了解，在微纳米尺度下的“成像”变得愈发重要。原子力显微镜(atomicforcemicroscopes简称AFM)作为一种实用的超精密检测工具，没有真空环境、样品导电的要求，与光学显微镜、电子显微镜相比，它能够获取真正的三维形貌信息，能够测量微结构高度、侧边倾角，以及超精密加工表面的粗糙度等信息，因而被广泛应用于航空航天、材料科学、微电子等领域。轻敲模式是AFM的主要工作模式之一。相比于接触模式，轻敲模式下探针间断地与样品接触，极大地降低了针尖与样品之间的相互作用力。出于对探针的保护，轻敲模式受到越来越多的关注。为了提高AFM轻敲模式下的成像质量，学者们开展了轻敲模式下成像质量的研究。但研究成像质量需要选择合适的表征成像质量的方法，以便能够简化数据分析过程，且对样品表面形貌进行准确的表征。这样才能使研究结果更加准确。因此，掌握AFM轻敲模式下表征成像质量的方法对研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AFM轻敲模式下表征成像质量的方法，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，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，同时采集每一数据采集点处在Z方向上的探针工作幅值与系统设定幅值的差值信号，从而得到被测样品表面的幅值误差图；所述样品表面包括周期性台阶表面和随机表面；步骤二：获取幅值误差图；步骤三：从步骤二中得到各时刻和各位置的的幅值误差图中到处幅值误差值；若样品表面为周期性台阶表面，则转入步骤四；若样品表面为随机表面，则转入步骤五；步骤四：针对...

【技术特征摘要】
1.一种AFM轻敲模式下表征成像质量的方法，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，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，同时采集每一数据采集点处在Z方向上的探针工作幅值与系统设定幅值的差值信号，从而得到被测样品表面的幅值误差图；所述样品表面包括周期性台阶表面和随机表面；步骤二：获取幅值误差图；步骤三：从步骤二中得到各时刻和各位置的的幅值误差图中到处幅值误差值；若样品表面为周期性台阶表面，则转入步骤四；若样品表面为随机表面，则转入步骤五；步骤四：针对周期性台阶表面通过公式一计算得到幅值误差平均值，转入步骤六；步骤五：针对随机表面，通过公式二计算得到幅值误差算术平均偏差值，转入步骤六；步骤六：幅值误差平均值或幅值误差的算术平均偏差值的大小表征成像质量的高低，幅值误差平均值或幅值误差的算术平均偏差值越大表示成像质量越差；幅值误差平均值或幅值误差的算术平均偏差值越小，成像质量越好。2.如权利要求1所述的AFM轻敲模式下表征成像质量的方法，其特征在于，其中所述探针工作幅值为探针工作时的振动幅值，所述系统设定幅值为幅值设定点与自由振幅的乘积；所述差值信号为幅值误差。3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建超，安小广，程嘉讯，吴敬鑫，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13