[發明專利]一種無損的測定原子力顯微鏡探針形狀參數的方法

無效

• 申請號: 200810036160.6
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101256070A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 朱國棟;曾志剛;嚴學儉
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/26;G01N13/16
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種無損測定原子力顯微鏡探針形狀參數的方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)用待測探針掃描分散狀微球樣品，從所得掃描圖像中，讀取微球直徑的左側擴展值w_L和右測擴展值w_R；

(2)用待測探針掃描密排狀微球樣品，從所得掃描圖像中，提取微球緊密排列方向的通過微球最高點的剖面圖；在剖面圖中先確定兩個緊密靠近聚苯乙烯微球的最高點，然后找到兩最高點相距的中點，再讀取剖面圖中該中點的位置與聚苯乙烯微球最高點之間的高度差h；

(3)利用測得的w_L、w_R和h值，計算待測探針的形狀參數：針尖曲率半徑r和錐角θ。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于計算待測探針的形狀參數的公式和步驟如下：

(1)待測探針掃描分散狀微球樣品時，左側擴展值w_L與探針形狀參數的關系式為：

wL=R·1+sinθRcosθR+r·1-sinθRcosθR---(1)]]>

其中R為分散狀微球樣品的半徑，r為針尖曲率半徑，θ_R是探針的右半錐角；

(2)待測探針掃描分散狀微球樣品時，右側擴展值與探針形狀參數的關系式為：

wR=R·1+sinθLcosθL+r·1-sinθLcosθL---(2)]]>

其中R為分散狀微球樣品的半徑，r為針尖曲率半徑，θ_L是探針的左半錐角；

(3)所述高度差h與探針形狀參數的關系式為：

h=R·sinθi+cosθi-1sinθi-r·1-sinθisinθi---(3)]]>

其中R為密排狀微球樣品的半徑，r為針尖曲率半徑，θ_i為待定錐角值，其與w_L和w_R相關：若w_L＞w_R，則θ_i＝θ_R；若w_L＜w_R，則θ_i＝θ_L；

(4)將已測得的w_L、w_R和h值代入以上三個方程式，即可求得左半錐角θ_L，右半錐角θ_R和針尖曲率半徑r；

(5)將左右半錐角值相加即可得到探針的錐角θ。