[發明專利]一種從靜電力顯微鏡探測圖像中提取表面電勢信號的方法

有效

• 申請號: 201711325080.8
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108195921B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 許杰;陳宇星;鄭舒林;彭倩;任青穎;李金澤
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01N27/60
• 分類號: G01N27/60;G01Q60/30;G06F30/23
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐瑩

1.一種從靜電力顯微鏡探測圖像中提取表面電勢信號的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、利用靜電力顯微鏡系統探測試樣表面，根據探測的靜電力顯微信號獲得試樣的二維靜電力顯微探測圖像；

步驟2、利用格林函數理論和有限元數值計算方法，建立靜電力顯微信號與試樣表面電勢信號之間的定量卷積模型如下：

其中，Δf為靜電力顯微信號中探針固有頻率偏移量，H為靜電力顯微鏡系統的傳遞函數，為試樣表面電勢函數，(x,y)表示試樣表面的二維坐標系，(x_t,y_t)為探針針尖在樣品表面的投影坐標；

步驟3、利用數字信號處理方法獲得試樣表面電勢信息，首先，對建立定量卷積模型離散化，獲得靜電力顯微鏡系統的離散化傳遞函數H(m,n)為：

其中，m,n為任意整數；(x,y)表示試樣表面二維坐標系；

以及，ΔS_m,n＝{(x,y)|(m-0.5)a＜x≤(m+0.5)a,(n-0.5)a＜y≤(n+0.5)a}為靜電力顯微鏡系統中探針步進格點占據的面積元，a為步進長度；

其次，在頻域空間對試樣表面電勢進行維納濾波反卷積處理：

其中，(u,v)表示頻域空間的坐標系，H(u,v)為離散化傳遞函數H(m,n)的二維傅立葉變換，上標*號表示共軛算符，Δf(u,v)和NSR(u,v)分別為表面電勢、靜電力顯微信號和靜電力顯微鏡系統噪聲信號比的二維傅立葉變換；

最后，對進行二維傅立葉逆變換獲得在實空間的試樣表面電勢信號。

2.根據權利要求1所述從靜電力顯微鏡探測圖像中提取表面電勢信號的方法，其特征在于：所述方法中試樣采用P型硅襯底上的浮柵存儲結構。