【技术实现步骤摘要】
音叉型原子力显微镜探头和应用
本专利技术属于原子力显微镜领域，具体涉及一种利用音叉、极低温可工作的硅锗双极型晶体管和高电子迁移率晶体管集成开发极低温(10mK量级)下可工作的原子力显微镜探头和应用。
技术介绍
原子力显微镜(AFM)系统，是将带有针尖的悬臂安装在压电陶瓷上，通过激励压电陶瓷带动针尖做周期性振动，由于针尖与待测样品的原子力作用会改变悬臂的振动方式，利用光束偏转法检测悬臂梁的振动变化，进而获取样品表面的形貌。原子力显微镜由于具有横向和纵向的超高分辨能力，可以在获得待测样品二维图像的同时获得样品表面的高度信息，因而在半导体芯片行业中被广泛用于对微纳米器件的形貌进行测量。在基础研究领域，例如在目前热门的量子计算实验研究方向，原子力显微镜也被用于对极低温环境下量子器件进行形貌分析和定位。传统的AFM结构复杂，由于需要光学组件探测悬臂振动，所以不适合在极低温下实现。1995年，德国的K.Karrai等人，提出可以用石英音叉开发自感应AFM探头，通过音叉自身输出电信号检测悬臂的振幅变化。无需利用传统的光学检测部件，...
【技术保护点】
1.一种音叉型原子力显微镜探头，其特征在于，所述探头包括石英音叉、电流放大器及补偿电路，优选地，所述探头还包括I-V转换器。/n
【技术特征摘要】
1.一种音叉型原子力显微镜探头，其特征在于，所述探头包括石英音叉、电流放大器及补偿电路，优选地，所述探头还包括I-V转换器。
2.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，所述电流放大器的材料选自以下一种或多种：锗硅异质结晶体管、结型场效应管、金属-半导体接触型场效应晶体管、金属-氧化物半导体场效应晶体管、高电子迁移率晶体管、绝缘栅双极型晶体管、硅基集成运算放大器；优选为锗硅异质结晶体管；更优选地，所述锗硅异质结晶体管为锗硅双极型晶体管NESG3031T1K。
3.根据权利要求1或2所述的探头，其特征在于，所述补偿电路的补偿网络支路与所述石英音叉的等效电路的寄生电容支路的电流相位相反。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的探头，其特征在于，所述补偿电路包括反相放大器和补偿电路电容，所述反相放大器的倍数与补偿电路电容的乘积等于所述石英音叉的等效电路的寄生电容。
5.根据权利要求4所述的探头，其特征在于，所述反相放大器的材料选...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋志军，杨楚宏，姬忠庆，吕力，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。