[發明專利]一種原子力顯微鏡探針針尖的修銳方法

有效

• 申請號: 201910940906.4
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110531121B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 陳建超;吳敬鑫;安小廣;宋光明
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01Q60/38
• 分類號: G01Q60/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明公開一種原子力顯微鏡探針針尖的修銳方法，涉及精密工程技術領域，包括將配置好的溶液滴在原子力顯微鏡工作臺上的載玻片上以在載玻片上形成液滴；配置好的溶液的溶質為金剛石粉末；用配置好的溶液浸潤待磨探針針尖；將原子力顯微鏡工作模式設置為液下輕敲模式，控制待磨探針逼近載玻片表面直至待磨探針懸臂梁完全浸沒于載玻片表面上的液滴中；設置探針振動參數、探針掃描參數以及修銳時間，開始待磨探針針尖修銳；評定修銳后的探針針尖，完成修銳。本發明在原子力顯微鏡液下輕敲模式，通過自激震蕩的探針針尖與溶液中金剛石顆粒的磨削作用來修銳探針針尖，此方法簡單有效，易于實施。

技術領域

本發明涉及精密工程技術領域，特別是涉及一種原子力顯微鏡探針針尖的修銳方法。

背景技術

自原子力顯微鏡(atomic force microscopes簡稱AFM)問世以來，就被廣泛應用于化學、生物和工程材料的原子尺度研究，為納米科學的發展帶來了重大機遇。原子力顯微鏡成像的本質是探針針尖掃描樣品表面時，探針針尖表面與樣品表面相互接觸，進而產生探針針尖和樣品表面的卷積圖像，其成像結果即包括了探針針尖的幾何信息，又包括樣品表面的幾何信息。因此，一個特定樣本的原子力顯微鏡圖像會隨探針針尖尺寸的變化而變化。探針的針尖尺寸也成為了影響原子力顯微鏡圖像質量的關鍵因素之一。此外，探針針尖的尺寸還會影響納米尺度下的力學性能表征。由于探針在使用過程中或不正規操作都會不可避免的給探針的針尖帶來磨損，使針尖曲率半徑增大，甚至失效。因此亟需一種簡單、有效的修銳原子力顯微鏡探針針尖的方法。

發明內容

為了克服背景技術存在的缺陷，本發明提供了一種簡單、有效的原子力顯微鏡探針針尖的修銳方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種原子力顯微鏡探針針尖的修銳方法，包括：

將配置好的溶液滴在原子力顯微鏡工作臺上的載玻片上，以在所述載玻片上形成液滴；所述配置好的溶液的溶質為金剛石粉末；

用所述配置好的溶液浸潤待磨探針針尖；

將原子力顯微鏡工作模式設置為液下輕敲模式，控制待磨探針逼近載玻片表面直至待磨探針懸臂梁完全浸沒于所述載玻片表面上的液滴中；

設置探針振動參數、探針掃描參數以及修銳時間，開始待磨探針針尖修銳；

評定修銳后的探針針尖，完成修銳。

可選的，所述配置好的溶液的溶質為直徑15nm～25nm的金剛石粉末，所述配置好的溶液的溶劑為去離子水，所述配置好的溶液的濃度為0.5vol.conc％。

可選的，所述將配置好的溶液滴在原子力顯微鏡工作臺上的載玻片上，以在所述載玻片上形成液滴，具體包括：

先將載玻片作為樣品放置于原子力顯微鏡工作臺上，然后用玻璃棒將配置好的溶液攪拌均勻，接著采用注射器將攪拌均勻的溶液滴于所述載玻片的中心處，滴入的溶液量為1ml～2ml。

可選的，所述用所述配置好的溶液浸潤待磨探針針尖，具體包括：

首先將待磨探針安裝在液下探針夾上，然后用注射器將配置好的溶液滴于待磨探針針尖處，滴入的溶液量為1ml～2ml，接著將安裝有待磨探針的液下探針夾安裝于原子力顯微鏡掃描頭上。

可選的，所述設置探針振動參數、探針掃描參數以及修銳時間，開始待磨探針針尖修銳，具體包括：

首先設置探針振動參數和修銳時間，然后設置探針掃描參數，并通過Z向移動原子力顯微鏡工作臺，調整待磨探針針尖與載玻片表面距離，使得原子力顯微鏡engage指令發出后，待磨探針針尖與載玻片表面距離大于200nm，接著將掃描范圍設置為0，待磨探針處于自激震蕩狀態，開始待磨探針針尖修銳。