原子力显微镜探针及其制作方法技术

本申请涉及一种原子力显微镜探针及其制作方法。包括获取原子力显微镜探针的Q值随针尖长度的变化曲线。变化曲线中包含了QTF不同的振动模式。根据变化曲线，确定针尖长度的取值范围，实现了根据附加质量和振动模式对AFM中QTF探针在不同针尖长度下的Q值变化规律对探针结构的优化。根据针尖长度的取值范围，确定音叉的尺寸参数和平衡调节装置的尺寸参数。将针尖固定于音叉的第一叉臂的自由端，并将平衡调节装置固定于音叉的第二叉臂的自由端。本申请巧妙地利用了QTF的机械共振的特征和变化规律并采用适当的方法实现了Q值的调控，可在探针针尖的长度较长时仍能够获得其Q值的极大值，从而得到振动特性优良的AFM探针。

【技术实现步骤摘要】
原子力显微镜探针及其制作方法
本申请涉及原子力显微
，特别是涉及一种原子力显微镜探针及其制作方法。
技术介绍
原子力显微镜(AtomicForceMicroscope，AFM)通常使用一个一端固定而另一端带有针尖的弹性微悬臂来检测样品表面形貌或其他表面性质的。当样品或针尖扫描时，同距离有关的针尖样品间相互作用力就会引起微悬臂发生形变。一束激光照射到微悬臂的背面以将激光束反射到一个光电检测器，检测器不同象限接收到的激光强度差值同微悬臂的形变量会形成一定比例关系，因而可以用来检测力。目前，大气环境AFM通常使用基于激光位置检测的微悬臂探针，其检测装置较为精密、成本较高、操作复杂。与基于激光位置检测的微悬臂探针相比，基于石英音叉(QTF)的自感应型AFM探针则具有可以自激发和自检测的特点，因而结构简单、使用方便。在基于QTF的AFM探针中，用于力测量的针尖通常采用钨(W)或铂/铱(PtIr)金属细丝、通常电化学刻蚀的方式形成尖锐的针尖，然后粘接到QTF的一个臂的自由端。为了在表面轮廓测量中获得高灵敏度，AFM探针的机械振动必须具有较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原子力显微镜探针的制作方法，其特征在于，包括：/n获取原子力显微镜探针的Q值随针尖长度的变化曲线；/n根据所述变化曲线，确定所述针尖长度的取值范围；/n根据所述针尖长度的取值范围，确定音叉的尺寸参数和平衡调节装置的尺寸参数；/n将所述针尖固定于所述音叉的第一叉臂的自由端，并将所述平衡调节装置固定于所述音叉的第二叉臂的自由端。/n

【技术特征摘要】
1.一种原子力显微镜探针的制作方法，其特征在于，包括：
获取原子力显微镜探针的Q值随针尖长度的变化曲线；
根据所述变化曲线，确定所述针尖长度的取值范围；
根据所述针尖长度的取值范围，确定音叉的尺寸参数和平衡调节装置的尺寸参数；
将所述针尖固定于所述音叉的第一叉臂的自由端，并将所述平衡调节装置固定于所述音叉的第二叉臂的自由端。


2.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针的制作方法，其特征在于，所述根据所述变化曲线，确定所述针尖长度的取值范围的步骤包括：
根据所述变化曲线，获取所述原子力显微镜探针的Q值异常下降段和正常段，以使得所述针尖长度的取值范围在所述正常段内。


3.根据权利要求2所述的原子力显微镜探针的制作方法，其特征在于，所述针尖为金属材料，所述针尖长度为2.5mm至4.0mm。


4.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针的制作方法，其特征在于，所述音叉的第一叉臂的质量为所述针尖的质量10倍至25倍，所述平衡调节装置的质量与所述针尖的质量相同或相近。


5.根据权利要求1所述的原子力显微镜探针的制作方法，其特征在于，所述将所述针尖固定于所述音叉的第一叉臂的自由端，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁喜冬，罗永震，陈弟虎，黄臻成，林国淙，文锦辉，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44