一种扫描探针声学显微成像用低频、收发两用型传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种扫描探针声学显微成像用低频、高灵敏度、收发两用型传感器。所述的传感器是由高灵敏的机＊电能量敏感元件、相关机械结构组成。所述的传感器工作频率范围：２－３０ｋＨｚ，比通常的声学成像模式工作频率（几百ｋＨｚ－几十ＭＨｚ）低１－３个数量级，它基于扫描探针声学显微镜（ＳＰＡＭ）的低频高分辨率的工作模式，用该探测器使成像系统分辨率可达到５ｎｍ，图像清晰，对比度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种扫描探针声学显微成像用的一种低频、收发两用型高灵敏度传感器，这种传感器是扫描探针声学显微成像系统中的核心部件，属于功能材料和器件领域。
技术介绍
扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope，SPM)自问世以来，已在高新技术的许多领域获得了广泛的应用。扫描探针声学显微镜(ScanningProbe Acoustic Microscope，SPAM)则是在扫描探针显微镜上发展起来的一种新型无损显微分析仪器，它将现代扫描探针技术与声学技术、压电传感技术、弱信号检测技术融为一体，它除了具有一般扫描探针显微镜的成像功能之外，还能对试样进行微区电学和弹性性能研究、内部缺陷检测和微结构分析，是一项多功能、综合性分析技术，它从声学
拓展了SPM的功能。基于声波的穿透性，在光学上不透明的物质，在声学上却是透明的，也就是说，SPAM不仅适用于透明物体，也适用于非透明的物体的分析。另外，SPAM独特的成像机理是基于物质的微观弹性性质的差异，是其它的成像方法所不能取代的。它可与扫描近场光学显微镜成像技术相媲美，为人们提供了基于试样微区弹性性能不均匀性为其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扫描探针声学显微成像的低频、收发两用传感器，其特征在于它基于低频高分辨的工作模式，所述的传感器是由高灵敏度传感元件、弹性元件、耦合增强元件，激励电源接口、传感器盖、壳体及绝缘体构成，其中：（１）敏感元件选用收发兼用的高机电耦 合系数材料或高压电系数的材料；（２）传感器盖和壳体采用精细螺距螺纹连接；（３）激励电源Ｋ通过接口提供幅度和频率连续可精细调节的主输出及其同步信号，幅度为＋１０Ｖ－－１０Ｖ，信号源的工作频率５－１００ｋＨｚ；（４）敏感 元件放置在耦合增强元件上，弹性元件放在耦合增强元件下面，敏感元件、耦合增强元件和弹性元件...

【技术特征摘要】
1.一种用于扫描探针声学显微成像的低频、收发两用传感器，其特征在于它基于低频高分辨的工作模式，所述的传感器是由高灵敏度传感元件、弹性元件、耦合增强元件，激励电源接口、传感器盖、壳体及绝缘体构成，其中(1)敏感元件选用收发兼用的高机电耦合系数材料或高压电系数的材料；(2)传感器盖和壳体采用精细螺距螺纹连接；(3)激励电源K通过接口提供幅度和频率连续可精细调节的主输出及其同步信号，幅度为+10V--10V，信号源的工作频率5-100kHz；(4)敏感元件放置在耦合增强元件上，弹性元件放在耦合增强元件下面，敏感元件、耦合增强元件和弹性元件依次放在壳体内通过绝缘体与壳体绝缘。2.按权利要求1所述的用于扫描探针声学显微成像的低频、收发两用传感器，其特征在于所选用的作为敏感元件的高机电耦合系数材料为d33＞2000PC/N，Kp＝0.94的人工晶体。3.按权利要求1或2所述的用于扫描探针声学显微成像用低频、收发两用传感器，其特征在于所选用的高机电耦合系数材料组成为0.35Pb(Mg1/3Nb2/3)-0.65PbTiO3。4.按权利要求1所述的用于扫描探针声学显微成像的低频、收发两用传感器，其特征在于所选用的作为敏感元件的高压电系数的材料为d33＞850PC/...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷庆瑞，余寒峰，惠森兴，赵坤宇，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]