[發明專利]扭轉翼探針組件

在審

• 申請號: 202080047803.6
• 申請日: 2020-05-04
• 公開（公告）號: CN114026438A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 胡水清;馬丁·瓦格納;王偉杰;蘇全民
• 申請（專利權）人: 布魯克納米公司
• 主分類號: G01Q60/38
• 分類號: G01Q60/38;G01Q10/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種扭轉翼探針組件，其特征在于，

包括：

底座；以及

從所述底座延伸的探針，

其中所述探針，包括：

支撐結構；

懸臂，其具有相對的端、支撐尖端的第一自由端及第二自由端；以及

扭桿，其包括將所述懸臂耦合到所述支撐結構的一對扭力臂，

其中所述支撐結構、所述懸臂及所述扭桿的厚度相同。

2.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

所述厚度小于5μm。

3.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

所述探針的自然共振頻率與彈簧常數(f0/k)的比值至少比一端固定在跳板底座上的跳板懸臂的f0/k大3倍。

4.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

所述支撐結構的剛度至少比所述扭力臂的剛度大10倍。

5.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

所述探針、支撐結構及懸臂為氮化硅。

6.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

沉積步驟為LPCVD。

7.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

所述懸臂包括所述扭力臂的相對側上的第一部分及第二部分，其中所述第一部分的表面積等于所述第二部分的表面積。

8.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

基板為硅晶片。

9.根據權利要求1所述的扭轉翼探針組件，其特征在于，

所述尖端材料為硅。

10.一種操作AFM以測量樣品的光熱誘導表面位移的方法，其特征在于

包括以下步驟：

提供扭轉翼探針，其具有支撐結構、支撐尖端的懸臂及扭桿，其中所述扭桿包括將所述懸臂耦合到所述支撐結構的扭力臂；

在AFM操作模式下驅動所述探針振蕩；

在所述尖端的大約位置處將IR輻射指向所述樣品的表面，導致表面位移并驅動所述扭桿共振；

根據所述探針的偏轉來測量位移，以響應所述指向步驟。

11.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，

所述AFM模式為PFT模式。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述扭轉翼探針具有均勻的厚度。

13.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，

所述IR輻射為中-IR輻射。

14.一種AFM，其特征在于，

包括：

扭轉翼探針，其與樣品相互作用；以及

光學偏轉檢測裝置，其用于測量探針偏轉，

其中，所述光學偏轉檢測裝置包括激光器及檢測器，所述激光器將輻射指向所述探針，所述探針將所述輻射反射至所述檢測器，并且其中偏轉測量的靈敏度與所述輻射接觸所述探針的位置無關。

15.根據權利要求15所述的AFM，其特征在于，

所述扭轉翼探針組件，包括：

底座；以及

從所述底座延伸的探針，

其中所述探針，包括：

支撐結構；

懸臂，其具有相對的端、支撐尖端的第一自由端及第二自由端；以及

扭桿，其包括將所述懸臂耦合到所述支撐結構的一對扭力臂，

其中所述支撐結構、所述懸臂及所述扭桿的厚度相同。

16.根據權利要求16所述的AFM，其特征在于，

所述尖端由硅制成，所述懸臂由氮化硅制成。

17.根據權利要求16所述的AFM，其特征在于，

所述厚度小于5μm。