基于AFM和DIC的探針納米尺度磨損實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)今納米技術(shù)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為研究熱點(diǎn),各國也將納米技術(shù)作為發(fā)展重點(diǎn)。但是,納米尺度的研究不能直接感受,只能借助于更精密的儀器設(shè)備。原子力顯微鏡(AFM)作為一種高分辨率的用于納米尺度檢測和加工的工具,應(yīng)用尤其廣泛。探針是原子力顯微鏡上直接接觸樣品的關(guān)鍵部件,分辨率很大程度取決于探針的尖銳程度。而使用過程中,探針的磨損又在所難免,所以研究探針磨損尤為重要。近幾年發(fā)展起來的輕敲模式由于分辨率更高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用,該模式下最常使用

2、的探針為單晶硅探針,故本研究實(shí)驗(yàn)都關(guān)注輕敲模式下的單晶硅探針的磨損。主要從以下三個(gè)方面開展工作:
　　首先,提出將AFM和DIC方法結(jié)合用于研究探針磨損,并從理論角度驗(yàn)證。通過建立幾何模型和數(shù)學(xué)仿真模型,得到了理想情況下只受探針半徑影響的圖像。分析得到的DIC結(jié)果-半徑曲線證明了AFM/DIC方法在理論上可行。
　　其次,實(shí)驗(yàn)角度驗(yàn)證AFM/DIC方法研究探針磨損的可行性,并選擇了DIC方法評價(jià)探針磨損的參數(shù)。設(shè)計(jì)原位連續(xù)掃