大范圍、高深-寬比掃描隧道顯微鏡技術研究.pdf

1、目前，在表面形貌測量領域，掃描探針測量裝置是最直接、最能如實反映被測試件表面形貌的有效工具。掃描隧道顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope，STM)作為掃描探針顯微鏡家族的一員，在金屬導電材料表面形貌測量領域有著廣泛的應用，但其小測量范圍、較弱的深—寬比測量能力這兩個缺陷一直是該技術的詬病，也限制了它的應用范圍，因此開展大范圍、高深—寬比掃描隧道顯微鏡技術的研究對現代微納測量具有重要的現實意義和工程應用價值。

2、
　　 論文設計并構建了一套大范圍、高深-寬比掃描隧道顯微鏡系統，并對系統進行了標定和關鍵技術細節的完善。新掃描隧道顯微鏡在測量范圍和深—寬比測量能力這兩個方面取得了突破，通過對測量系統各子系統的測試和優化，提高了整個系統的工作穩定性和綜合性能。
　　 為了使STM具有高深—寬比測量能力，論文成功制備了99.999％純鎢材質大長—徑比STM探針。通過對STM探針制備裝置和工藝進行不斷的改進和完善，能夠穩定制備指數型輪廓、

3、針尖半徑小于50nm、長．徑比達50：1的STM探針。為了解決傳統STM掃描范圍小的瓶頸問題，論文設計了新的大范圍掃描系統，即利用高速、高精度微動臺組合成大范圍的X、Y平面掃描器，大大增加了一次測量可達到的行程以及范圍．
　　 利用大范圍、高深—寬比掃描隧道顯微鏡系統對正弦光柵的測試分析和大范圍方波形貌微納結構的測試分析，得到了所測樣品的表面形貌，驗證了新測量系統的表面形貌深寬—比測量能力．
　　 最后，對所做工作進行了