在SPM通用平台上开发特殊功能扫描探针显微镜

SPM通用平台是一套扫描探针显微镜开发工具系统,它提供了一种开发生产SPM新的思路和方法,使SPM成为通用、开放、兼容的仪器体系.本文介绍了SPM通用平台的原理、指标和在其上扩展扫描隧道显微镜、原子力显微镜等功能模块的方法,以及智能型SPM通用平台的研究思路.     

在SPM通用平台上开发特殊功能扫描探针显微镜

SPM通用平台是一套扫描探针显微镜开发工具系统 ,它提供了一种开发生产SPM新的思路和方法 ,使SPM成为通用、开放、兼容的仪器体系。本文介绍了SPM通用平台的原理、指标和在其上扩展扫描隧道显微镜、原子力显微镜等功能模块的方法 ,以及智能型SPM通用平台的研究思路     

在SPM通用平台上开发特殊功能扫描探针显微镜

SPM通用平台是一套扫描探针显微镜开发工具系统，它提供了一种开发生产SPM新的思路和方法，使SPM成为通用、开放、兼容的仪器体系。本文介绍了SPM通用平台的原理、指标和在其上扩展扫描隧道显微镜、原子力显微镜等功能模块的方法，以及智能型SPM通用平台的研究思路。     

扫描探针显微镜在纳米医学研究中的应用

扫描探针显微镜(SPM)的发明和发展,促进了纳米科技和纳米医学等新学科的诞生和发展.如今,SPM已经形成了一个庞大的、高度自动化的探针显微镜家族,在纳米科技和纳米医学研究中发挥着重要作用.     

电化学扫描探针显微镜在表面微/纳米加工的应用

概述了在固 /液界面微 /纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜 (EC SPM )技术 ,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜 (EC STM )、电化学原子力显微镜 (EC AFM )和扫描电化学显微镜 (SECM )在应用于微 /纳米加工时的基本原理和各种方法 ,并综合比较和分析了这三种技术的优缺点     

基于STM的多模式扫描探针显微镜的建立

在已有的扫描隧道显微镜（STM）基础上设计了一套集STM、 光子扫描隧道显微镜（PSTM）、近场扫描光学显微镜（NSOM）、扫描近场声学显微镜（SNAM）为一体的多模式扫描探针显微系统（SPM）。系统的4种模式可通过转换开关方便地切 换,探头的更换也很容易。利用本系统对典型样品进行了扫描成像。测试表明,系统具有良好的稳定性和超高分辨率。     

PI参数自整定扫描探针显微镜控制器的设计

为了解决传统扫描探针显微镜(SPM)控制器中参数难以设定的难题,提出了一种SPM的PI参数自整定控制器的设计,并给出了控制器的硬件结构和软件设计.该控制器基于DSP,通过引入扫描式参数优化算法来实现.结果表明,该控制器能自动完成PI参数的测算,并给出最优的PI参数,提高了SPM扫描图像的质量.     

基于SPM技术的表面纳米计量

用扫描探针显微镜(SPM)技术观察三维表面形态,可以达到纳米级甚至原子量级的分辨率,所以SPM技术在计量方面有着广阔的应用前景。20年来,人们采用各种理论和方法来提高SPM的精度和稳定性,以适应表面计量领域不断提出的新要求。本文在总结表面规范与建模、高分辨率和高时间稳定性测量、图像解释与表面重建、SPM误差和校准以及纳米对准技术等研究结果的基础上,对今后发展的趋势作了展望。     

扫描探针显微镜进行细胞扫描时探针对于细胞活性的影响

扫描探针显微镜(scanning probe microsope，SPM)是近几年发展很快的一种形貌表征仪器。它的一个突出优点是，可在溶液中以很高的分辨率对细胞活体进行观察。不同于光学显微镜，SPM是利用探针和样品之间的相互作用来扫描成像，探针对细胞有力的作用。这种作用力会在扫描过程中直接影响细胞的状态。为了研究SPM成像过程中探针作用力对于细胞的影响，我们用SPM的接触模式(contact mode)和敲击模式(tapping mode)对培养液中的生物活细胞进行了较长时间的扫描观察。结果显示，尽管接触模式SPM成像清楚，但长时间的扫描会造成细胞凋零；敲击模式SPM进行长时间扫描时也会造成细胞变形，而细胞会以新的形态来适应外力的影响。     

多探头扫描探针显微镜系统

虽然扫描探针显微镜具有高分辨率等优异性能，但不足之处也显而易见。较低的扫描和采样速度使工作效率不高。多探针或多探头的概念就是为提高扫描探针显微镜的工作效率而提出的。为了摸索多探头扫描探针显微镜的特点和解决半导体工业晶片检测的实际需求，我们设计了四探头SPM。本文主要介绍我们研制的四探头扫描探针显微镜系统，并探讨多探头SPM的设计方法。     

声显微成像

简要介绍激光扫描声学显微镜、机械扫描声学显微镜、Ｃ模型扫描声学显微镜的工作原理、结构和特性，并对在电子工业中的应用进行了讨论。激光扫描声学显微镜，机械扫描声学显微镜，Ｃ模型扫描声学显微镜     

扫描探针显微术及其在纳米科技中的应用

综述了近二十年来以扫描隧道显微镜为代表的、基于探针的成像显微装置基本原理及应用领域。     

表面性质对扫描力显微术成像的影响

利用微接触印刷的方法制备了图形化的自组装膜,考察了膜的表面性质对接触式原子力显微镜（ＡＦＭ）,摩擦力显微镜（ＦＦＭ）和剪切力显微镜（ＳＦＭ）的成像的影响。发现ＡＦＭ能反映样品的表面形貌,而ＦＦＭ和ＳＦＭ的以表面性质的影响较大,在表面性质差别很大的图形表面上会出现图像衬底与表面形貌反转的现象。     

扫描探针声显微镜原理及其应用

将声学检测技术与扫描探针显微术相结合,构成的扫描探针声显微镜,不仅可以检测材料表面、亚表面和内部的微小缺陷,还可以分析样品的弹性特性、电特性等物理性能,同时还具有分辨率高的特点,在材料科学和生命科学等领域具有很高的应用价值.目前,得到实际应用的扫描探针声显微镜主要有扫描隧道声显微镜和原子力声显微镜.本文介绍了这两类显微镜的基本工作原理,并对扫描探针声显微镜今后的发展方向进行了探讨.     

Anodic bonding of glass and silicon wafers with an intermediate silicon nitride film and its application to batch fabrication of SPM tip arrays

This paper reports a detailed study of wafer-level anodic bonding with a dielectric intermediate layer and its application to the fabrication of scanning probe microscope (SPM) probe arrays. First, the bonding performance between sodium-ion rich glass and silicon nitride coated silicon substrate is characterized. The effects of voltage, tool pressure, bonding time, surface properties, and cleanliness are thoroughly studied. Then, the silicon nitride based SPM probe arrays consisted of pyramidal tip and 1.5 μm-thickness cantilever are successful bonded and transferred to Pyrex 7740 glass substrate by use of our optimized wafer-scale electrostatic force bonding condition. The nano-imaging capability of the scanning probe array is also demonstrated.     

木薯块根膨大初期淀粉体形态及发育的扫描电镜观察

对华南木薯3个品种（SC124、SC8、Arg7）膨大初期的木薯块根淀粉体的大小、形态、分布排列和发育等特性进行了扫描电镜观察。结果表明：淀粉主要沉积在木薯块根的次生韧皮部和木质部的薄壁细胞中。木薯块根淀粉体形态品种间没有明显差异,主要为球形,常见有椭球体、不规则的半球体、多极球体等形态,但淀粉体大小及空间排列在3个品种间差异显著。SC124淀粉体平均直径最小,淀粉体的变异系数大,淀粉体间空隙较大,呈层状排布;SC8淀粉体大小较为一致,变异系数小,淀粉体排列紧密,呈束状排布;Arg7淀粉体大小及变异系数都较小,淀粉体排列较为疏松,成团状排布。结论：淀粉体的大小、形态、空间排列及增殖方式可能是影响木薯块根淀粉充实程度和品质特性直接原因。     

Quantum wires and quantum dots defined by lithography with an atomic force microscope

Semiconductor nanostructures are realized by patterning AlGaAs/GaAs heterostructures with an atomic force microscope. Steep potential walls, precise pattern transfer and a combination of in-plane and top gates can be achieved with this technique. The electronic properties of nanostructures defined in this way are discussed on two examples, namely a quantum point contact and a single electron transistor. For the quantum point contact we demonstrate quantized conductance at temperatures of 4 K and above. This indicates the strong confinement energy in this system. For the single electron transistor, the realization of special potential shapes and the observation of high-quality Coulomb blockade is shown.     

一种纳米分辨率近场光学显微镜：光子扫描隧道显微镜

报导了我们研制的一台光子扫描隧道显微镜。论述了原理，结构，光纤探针制造，信号放大以及调试中解决的几个技术问题等。图像的横向分辨率优于１０ｎｍ，纵向分辨率约１ｎｍ，扫描范围１０μｍ×１０μｍ。还观察了云母、高密度聚乙烯ＨＤＰＥ高取向薄膜等透明材料以及铌酸锂（ＬｉＮｂＯ３＋Ｔｉ）波导的电光效应等     

声显微镜及其图象处理研究

本文概述了声显微镜发展动态，以清化大学近期研制的ＴＨＳＡＭ－７型声显微镜为例，说明了声显微镜的结构，它包括声路、电路、机械和微机四个主要部件，文中讨论了声显微镜的三种工作状态和成象原理；介绍了一些应用实例，说明了它具有的独特功能，它对结全而状况研究，不透光及不反光体的表层和内部结构检测特别有效，最后介绍了与声显微镜成象有关的一些图象处理问题     

聚酰亚胺静电损伤和取向作用失效的系统观测

利用偏光显微镜、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对聚酰亚胺(PI)表面正常区域和静电损伤区域进行系统观测。偏光显微镜的观测基于超扭曲向列相液晶显示(STN-LCD)的关态透射原理,并确定损伤区域的线度在50~100μm。用SEM区分静电损伤引起的“白点”与尘粒引起的“白点”,同时观测到电极被局域破坏,其线度沿电极边缘约20μm。通过AFM的直接观测发现,与正常区域比较损伤区域失去了沟槽结构,但仍然保持深度在10 nm以内的二维无序凹凸结构,其原因为:损伤后PI对液晶分子取向作用失效的机制是沟槽结构的消失。