导读:本文包含了计量型原子力显微镜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:原子力显微镜,纳米计量,位移测量,多倍程干涉仪
计量型原子力显微镜论文文献综述
李伟,高思田,卢明臻,施玉书,杜华[1]（2012）在《计量型原子力显微镜的位移测量系统(英文)》一文中研究指出针对纳米结构表征和纳米制造的质量控制需要,中国计量科学研究院设计并搭建了一台计量型原子力显微镜用于纳米几何结构的测量。为了将位移精确溯源到国际单位米,研制了单频8倍程干涉仪测量位移,样品表面形貌则由接触式原子力显微镜测量。一个立方体反射镜与原子力显微镜的测头固定,作为干涉仪的参考镜。两个互相垂直的干涉仪用于测量样品与探针在x-y方向的相对位置。样品台置于具有叁面反射镜的零膨胀玻璃块上,由压电陶瓷位移台驱动。另外两台干涉仪测量样品与探针在z方向的位移,探针针尖位于干涉仪光束的交点以减小Abbe误差。由于光学器件的缺陷产生的相位混合会引起非线性误差,采用谐波分离法拟合干涉信号来修正误差,修正后干涉仪测量误差减小为0.7nm。(本文来源于《光学精密工程》期刊2012年04期）
陈治,高思田,卢明臻,杜华,崔建军[2]（2008）在《利用计量型原子力显微镜进行纳米台阶高度测量》一文中研究指出计量型原子力显微镜纳米测量系统主要由扫描器、测针位置传感器和一体化微型激光干涉叁维测量系统等部分构成.针对计量型原子力显微测量系统,采用叁维激光干涉测量系统作为测量基准,以实现原子力测量系统的纳米尺度量值溯源和校准工作.建立了校准模型,分析了扫描器9项主要误差项,并将该模型应用到原子力显微镜扫描器的校准中.校准后的结果表明,除x轴位置误差不超过±2,nm外,其他8项的残余误差均不超过±1,nm.通过台阶高度国际比对,建立了台阶高度标准计算方法及不确定度分析模型.台阶高度国际比对的测量结果表明,计量型原子力显微镜的测量值与参考值相差均小于1.5,nm.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2008年04期）
黄强先,権太聪,叁隅伊知子,黑泽富藏[3]（2008）在《亚纳米精度长度溯源计量型动态模式原子力显微镜》一文中研究指出通过与长度溯源叁轴激光干涉仪测量系统结合,设计开发计量型动态模式原子力显微镜(AFM)。此AFM系统中,叁轴激光干涉仪系统用于实时测量AFM测头与试样的相对位移。激光干涉仪系统的x,y,z测量轴正交于AFM探针顶端附近的一点,基本可以避免系统的阿贝误差,使AFM具有极高的测量精度。除此之外,扫描过程中叁轴激光干涉仪系统还用于工作台x,y方向位移的反馈控制,完全克服AFM中压电器件的缺陷对水平尺寸测量的影响。分析表明.在对纳米标准栅的平均栅距测量中,AFM系统达到亚纳米的测量精度。(本文来源于《机械工程学报》期刊2008年03期）
高思田[4]（2007）在《计量型原子力显微镜的研究》一文中研究指出原子力显微镜是纳米科技的重要测量手段,本课题围绕原子力显微镜的计量化进行了系统的研究和分析,包括计量型原子力显微镜的建立、主要误差来源分析、计量型原子力显微镜的校准以及纳米标准样板的制造和测量分析。主要工作有:1.对原子力显微镜的测量模式、微悬臂位置检测方式、扫描器和计量系统进行了分析研究,指出了计量型原子力显微镜需要:1)采用柔性铰链+压电陶瓷组成的纳米位移台;2)具有叁维激光干涉测量系统。2.研制了计量型原子力显微镜。对共焦传感器微悬臂位置系统、叁维柔性铰链位移系统的结构进行了理论分析和实验测试。实现了无阿贝误差的叁维激光干涉测量系统。采用分布控制方式的控制系统,提高了系统的测量速度。提出了一种新的x向扫描方式-x方向自适应变速扫描方式,根据表面结构的实时状况采用不同的扫描速度,可大大降低对z向位移的频率响应的要求,且又能保证较高的测量速度。3.分析了环境因素中温度、湿度、振动对原子力显微镜测量的影响,特别指出了在纳米测量中,温度导致的尺寸变化主要体现在仪器上而不是被测样品上。对针尖几何形状导致的测量误差进行了分析研究,阐述了几种表面重建方法,给出了相应的计算公式。4.对位置误差的校准与补偿进行系统的分析和研究,建立了扫描器的运动模型,首次提出了全空间校准的概念,并采用了单轴校准和全空间校准组合式的方案,完善了原子力显微镜的校准方法。提出并实现了微悬臂的校准方法,保证了从计量型原子力显微镜得到所有数据均可溯源到激光波长。5.研制了台阶高度和线宽两种纳米几何结构样板,与德国物理技术研究院(PTB)、中国科学院微电子中心和无锡华晶集团进行了比对测量。通过台阶高度和两维线间隔的国际比对,提出了两种样板的标准算法,首次对不确定度进行分析评定,建立标准的评定方法。6.计量型原子力显微镜于2007年4月通过了国家技术监督检验检疫总局组织的专家考核,即将成为正式的国家最高计量标准,用于我国台阶高度和线间隔两个参数的量值传递。(本文来源于《天津大学》期刊2007-04-01）
卢明臻,高思田,金其海,崔建军,杜华[5]（2006）在《一种用于纳米计量的原子力显微镜测头的设计》一文中研究指出介绍了我们研制的一种高精度、具有计量学意义的原子力显微镜测头.该显微测头与其它部件协同工作在50 mm×50 mm×2 mm的测量范围内实现纳米级精度的测量.测头采用光束偏转法检测探针悬臂的微小偏移,由单模保偏光纤引入半导体激光作为光源.该测头安装有3个立体反射镜作为激光干涉仪的参考镜.样品与原子力显微镜测头的相对位置可以由激光干涉仪直接读数,可溯源到米国际定义及国家基准上.激光干涉仪的布置无阿贝误差.测头采用立体光路设计,结构紧凑.测头厚度小于20 mm,质量约200 g,却实现了100 mm的反射光程.使用该测头测得与量块表面的力-距离曲线,还测得标称高度300 nm SiO2台阶样板的图像,分辨率优于0.05 nm.(本文来源于《中国计量学院学报》期刊2006年03期）
林晓峰[6]（2006）在《纳米计量的新方法研究及双成像单元原子力显微镜系统的研制》一文中研究指出纳米科技是二十世纪90年代发展起来的一门新兴学科。扫描探针显微镜(SPM),特别是原子力显微镜(AFM),是纳米科技研究的重要工具。利用AFM既可直接观察物质表面的纳米级形貌,也能进行一定程度的纳米加工。随着纳米技术的发展,对AFM等也提出了更新更高的要求,传统的观察型或检测型AFM向计量型AFM发展将成为必然趋势。本文提出双成像单元原子力显微镜(DIU—AFM)的新思想,对其原理和方法进行系统的理论研究,在国内外率先研制DIU—AFM系统,发展了纳米计量的新方法,拓展和提升了AFM的性能和应用范畴,不仅具有重要的理论意义和科学价值,而且在纳米技术的诸多领域具有广阔的实际应用前景。 本文阐述了SPM及几种计量化技术的国内外研究发展现状,介绍了SPM特别是AFM的工作原理及其在纳米计量方面的局限性。以AFM为例,常规的AFM系统虽然都事先进行过必要的校正,但是从计量的角度而言,采用不同方法设计和生产出来的AFM系统,再用不同的方法进行校正后,它们的性能和精度仍然是不同的。即使是同一台经过校正的AFM,随着环境条件的变化和时间的推移,其性能和测量精度也仍会发生变化。因此,普通AFM系统的测量结果缺乏计量意义。为此迫切需要发展新的计量型AFM系统,以实现真正意义上的纳米计量 本文首次提出和发展了基于DIU-AFM系统的纳米计量新思想和新方法。这一方法的核心是用两个并行设置而又互相独立的AFM成像单元,对放置于同一个XY扫描器上的标准样品和待测样品同时扫描成像,得到两幅具有相同横向尺度的样品表面形貌图。由于标准样品具有周期性结构,并且其已知的周期长度可以作为计量标准,因此,比较待测样品与标准样品的AFM图像,就可以精确获得待测样品的具有可溯源到计量标准的尺度值,从而实现严格的纳米计量。 基于上述原理和方法,我们在国内外率先研制了双成像单元原子力显微镜系统,其中特有的DIU-AFM探头,由参考单元和待测单元组成,包括一个共用XY扫描器、两个独立的AFM微探针(各自安装在Z向反馈控制器上)、两路独特的基于光束偏转法的检测光路,以及两套微探针一样品逼近机构。其次,研制了高性能、高精度、高速度的微纳米扫描、检测与PID反馈控制电路系统,系统采用高精度和高速度的A/D&D/A接口卡实现扫描控制信号的输出和AFM形貌信息的读入。此外,研制开发了功能完善的(本文来源于《浙江大学》期刊2006-04-20）
杜华,高思田,金其海,朱小平[7]（2005）在《对计量型原子力显微镜纳米测量系统的比对验证》一文中研究指出原子力显微镜是广泛应用的纳米测量仪器。中国计量科学研究院成功研制了计量型原子力显微镜纳米测量系统,本文介绍了该系统的技术特点和指标,并通过与发达国家的比对测试验证了该系统在测量原理、测量精度及可溯源性方面已达到了国际先进水平。(本文来源于《现代测量与实验室管理》期刊2005年06期）
林晓峰,章海军,张冬仙[8]（2005）在《双成像单元原子力显微镜及其在大范围纳米计量中的应用》一文中研究指出为了实现大范围纳米计量,研制了双成像单元原子力显微镜,采用光栅作参考样品,同时对光栅和被测样品扫描成像,得到两幅具有相同横向尺度的图像,通过计算参考光栅的周期数,就能精确测定被测样品图像的尺寸。提出了一种实现大范围扫描和纳米计量的新方法,利用步进电机交替移动XY扫描器,扫描获得一系列的光栅样品图像和被测样品图像对,通过拼接对应的序列图像,可获得两幅大范围的光栅图像和被测样品图像,计数参考图像中光栅的周期数,即可测定被测图像的尺度,实现对被测图像的大范围纳米计量。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2005年10期）
郭彤,傅星,陈津平,胡晓东,胡小唐[9]（2005）在《利用纳米测量机实现大范围的计量型原子力显微镜》一文中研究指出利用纳米测量机(NMM)和原子力显微镜(AFM)实现了大范围的计量型AFM,测量范围可以达到25mmⅹ25mmⅹ5mm,分辨力为0.1nm。纳米测量机扩展了普通AFM测头的测量范围,减小了压电扫描器固有特性的影响。运动全范围内的自适应误差补偿通过5个自由度的闭环操作得以实现。系统的高精度是通过3个微型激光干涉仪的零阿贝误差设置,一个表面传感AFM测头以及两个角度传感器实现。系统具有4种工作模式,其中第4种为最佳工作模式。实验结果表明系统具有高精度和大范围的特点。(本文来源于《计量学报》期刊2005年01期）
赵克功,H,J,Buechner[10]（2002）在《无阿贝误差计量型原子力显微镜》一文中研究指出中国计量科学研究院与德国联邦物理技术研究院、德国伊尔门脑技术大学和耶那蔡司厂合作 ,于 1997年研制成功计量型原子力显微镜。限于当时的技术水平 ,它还存在有不可忽略的阿贝误差 ,特别是在x与y方向的阿贝误差可达 2～ 3nm。所以 ,在其测量空间范围内 ,两点间的测量不确定度为 :U =5nm +2× 10 - 4L(L为两点间的距离 )。本文报导 1999年以来在原基础上所作的改进 ,消除了 3个坐标方向上的阿贝误差 ,将测量不确定度提高到 :U =2nm +1× 10 - 4L。(本文来源于《计量学报》期刊2002年02期）
计量型原子力显微镜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
计量型原子力显微镜纳米测量系统主要由扫描器、测针位置传感器和一体化微型激光干涉叁维测量系统等部分构成.针对计量型原子力显微测量系统,采用叁维激光干涉测量系统作为测量基准,以实现原子力测量系统的纳米尺度量值溯源和校准工作.建立了校准模型,分析了扫描器9项主要误差项,并将该模型应用到原子力显微镜扫描器的校准中.校准后的结果表明,除x轴位置误差不超过±2,nm外,其他8项的残余误差均不超过±1,nm.通过台阶高度国际比对,建立了台阶高度标准计算方法及不确定度分析模型.台阶高度国际比对的测量结果表明,计量型原子力显微镜的测量值与参考值相差均小于1.5,nm.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
计量型原子力显微镜论文参考文献
[1].李伟,高思田,卢明臻,施玉书,杜华.计量型原子力显微镜的位移测量系统(英文)[J].光学精密工程.2012
[2].陈治,高思田,卢明臻,杜华,崔建军.利用计量型原子力显微镜进行纳米台阶高度测量[J].纳米技术与精密工程.2008
[3].黄强先,権太聪,叁隅伊知子,黑泽富藏.亚纳米精度长度溯源计量型动态模式原子力显微镜[J].机械工程学报.2008
[4].高思田.计量型原子力显微镜的研究[D].天津大学.2007
[5].卢明臻,高思田,金其海,崔建军,杜华.一种用于纳米计量的原子力显微镜测头的设计[J].中国计量学院学报.2006
[6].林晓峰.纳米计量的新方法研究及双成像单元原子力显微镜系统的研制[D].浙江大学.2006
[7].杜华,高思田,金其海,朱小平.对计量型原子力显微镜纳米测量系统的比对验证[J].现代测量与实验室管理.2005
[8].林晓峰,章海军,张冬仙.双成像单元原子力显微镜及其在大范围纳米计量中的应用[J].仪器仪表学报.2005
[9].郭彤,傅星,陈津平,胡晓东,胡小唐.利用纳米测量机实现大范围的计量型原子力显微镜[J].计量学报.2005
[10].赵克功,H,J,Buechner.无阿贝误差计量型原子力显微镜[J].计量学报.2002