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一种超薄原子力显微镜测头制造技术

技术编号:21684265 阅读:33 留言:0更新日期:2019-07-24 14:12
本发明专利技术公开了一种超薄原子力显微镜测头,该原子力显微镜测头采用一种超薄探针固定模块,探针固定模块包括:悬臂梁探针、压电陶瓷、探针夹持器、第一反射面、第一反射装置和第二反射装置,悬臂梁探针安装在探针夹持器中,悬臂梁探针的针尖位于探针固定模块的最低处,第一反射面位于悬臂梁探针的一侧,第一反射装置位于悬臂梁探针和第一反射面之间,第二反射装置位于悬臂梁探针和激光器之间,第三激光束被第二反射装置反射后从探针固定模块射出并形成第四激光束。本发明专利技术原子力显微镜测头中探针固定模块的Z向有效厚度仅为数毫米,可直接安装在工作距离大于该厚度的光学或电子显微镜下实现不同设备的集成联用。

A Ultrathin Atomic Force Microscope Probe

【技术实现步骤摘要】
一种超薄原子力显微镜测头
本专利技术属于原子力显微镜
,具体涉及一种竖直方向厚度超薄的探针固定模块以及基于该探针固定模块的原子力显微镜测头。
技术介绍
20世纪80年代原子力显微镜的出现使人们得以突破衍射极限对传统光学显微镜的限制,能够以亚纳米级的分辨力实现对各种材料的三维形貌表征。不仅如此,这一技术还能进行材料物理特性的原位检测甚至原子级的操纵与加工。经过三十余年的发展,原子力显微镜目前已被广泛应用于半导体工业、新材料、生命科学等领域,是微纳米尺度科学研究的必备工具之一。通过集成不同种类的检测装置以实现原位多物理场探测是当前仪器行业发展的重要趋势之一。原子力显微镜与各类光学显微镜及电子显微镜相结合能够进行原位高分辨形貌、成分和理化特性表征,可以显著提高检测效率,在生命科学、微电子等领域有着十分广阔的应用前景。然而由于结构尺寸上的限制,原子力显微镜与其他类型显微镜的集成存在一定的技术困难。当前主流原子力显微镜系统普遍采用微悬臂梁探针感知样品,当探针在样品表面扫描时,针尖与样品间的作用力使得微悬臂梁产生弯曲形变,这一微小形变经测头中的光杠杆光路放大并由光电探测器转换为电信号。作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探针固定模块,其特征在于,包括:悬臂梁探针(1)、压电陶瓷(2)、探针夹持器(3)、第一反射面(4)、第一反射装置和第二反射装置,所述悬臂梁探针(1)安装在探针夹持器(3)中,悬臂梁探针(1)的针尖位于探针固定模块(Ⅰ)的最低处,所述第一反射面(4)位于所述悬臂梁探针(1)的一侧,用于接收位于所述悬臂梁探针(1)另一侧的激光器(10)发射的第一激光束并将该第一激光束反射形成第二激光束,所述第一反射面(4)与所述第一激光束之间所夹锐角为60~67.5°;所述第一反射装置位于所述悬臂梁探针(1)和所述第一反射面(4)之间,第二激光束被第一反射装置反射后照射在所述悬臂梁探针(1)上并被悬臂梁...

【技术特征摘要】
1.一种探针固定模块,其特征在于,包括:悬臂梁探针(1)、压电陶瓷(2)、探针夹持器(3)、第一反射面(4)、第一反射装置和第二反射装置,所述悬臂梁探针(1)安装在探针夹持器(3)中,悬臂梁探针(1)的针尖位于探针固定模块(Ⅰ)的最低处,所述第一反射面(4)位于所述悬臂梁探针(1)的一侧,用于接收位于所述悬臂梁探针(1)另一侧的激光器(10)发射的第一激光束并将该第一激光束反射形成第二激光束,所述第一反射面(4)与所述第一激光束之间所夹锐角为60~67.5°;所述第一反射装置位于所述悬臂梁探针(1)和所述第一反射面(4)之间,第二激光束被第一反射装置反射后照射在所述悬臂梁探针(1)上并被悬臂梁探针(1)反射形成第三激光束;所述第二反射装置位于所述悬臂梁探针(1)和所述激光器(10)之间,所述第三激光束被所述第二反射装置反射后从所述探针固定模块(Ⅰ)射出并形成第四激光束。2.根据权利要求1所述的探针固定模块,其特征在于,所述第一反射装置为平行于第一激光束的第二反射面(5),所述第二反射面(5)与悬臂梁探针(1)分别位于所述第一激光束的两侧且第二反射面(5)的镜面朝向该第一激光束,所述第二激光束被第二反射面(5)反射后照射在所述悬臂梁探针(1)上。3.根据权利要求1所述的探针固定模块,其特征在于,所述第一反射装置为第一反射结构和第二反射结构,所述第一反射结构为1个反射面或位于同一平面上且数量大于1的多个反射面,所述第二反射结构为1个反射面或位于同一平面上且数量大于1的多个反射面,所述第一反射结构和第二反射结构相互平行且镜面相对。4.根据权利要求2或3所述的探针固定模块,其特征在于,所述第二反射装置为平行于第一激光束的第四反射面(7),所述第四反射面(7)与悬臂梁探针(1)分别位于所述第一激光束的两侧且第四反射面(7)的镜面朝向该第一激光束,所述第三激光束被第四反射面(7)反射后形成所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴森卢念航胡晓东
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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