【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
—種靜電力顯微鏡測(cè)量表面電勢(shì)的方法
[0001 ] 本專(zhuān)利技術(shù)涉及
技術(shù)介紹
在材料的微觀分析中，經(jīng)常需要測(cè)量材料微區(qū)的表面電勢(shì)，現(xiàn)在常用的測(cè)量材料微觀區(qū)域表面電勢(shì)的方法主要是開(kāi)爾文力顯微鏡(Kelvin Probe Force Microscopy, KPFM)，但是開(kāi)爾文力顯微鏡測(cè)量結(jié)果單一，且量程受到儀器本身限制，開(kāi)爾文力顯微鏡使用的MultiMode Nanoscope IIIA系統(tǒng)本身的表面電勢(shì)測(cè)量范圍是-1OV +10V，這在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)為了解決開(kāi)爾文顯微鏡表面電勢(shì)測(cè)量范圍有限的問(wèn)題，從而提供。，它包括如下步驟步驟一調(diào)整靜電力顯微鏡，使靜電力顯微鏡正常工作于其靜電力相位差成像狀態(tài)；步驟二 選取待測(cè)位置點(diǎn)，對(duì)待測(cè)位置點(diǎn)進(jìn)行掃描；步驟三在掃描過(guò)程中，調(diào)整顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓Vefm值，使其在-12疒+12V 范圍內(nèi)變化；在每次調(diào)整針尖電壓Vefm值之后，記錄該針尖電壓Vefm值及測(cè)量獲得的相位差 Δ Θ ;所述相位差△ Θ為顯微鏡導(dǎo)電探針實(shí)際振動(dòng)相位與自由振動(dòng)相位的差值；將記錄的所有數(shù)據(jù)作為測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；步驟四根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合；步驟五根據(jù)擬合得到的曲線建立顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓Vefm值與相位差Λ Θ 的關(guān)系式tan(A Θ ) oc a . (Vefm-Vs) 2+c其中，a表示環(huán)境系統(tǒng)因數(shù)；c表示當(dāng)Vefm=Vs時(shí)，被測(cè)物體表面的其他作用力引起的針尖相位差；Vs表不被測(cè)位置點(diǎn)表面電勢(shì)；根據(jù)上述關(guān)系式，相位差Λ Θ為最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)獲得的顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓Vefm值即為測(cè)量位置的表面電勢(shì)。有益效...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種靜電力顯微鏡測(cè)量表面電勢(shì)的方法，其特征在于它包括如下步驟：步驟一：調(diào)整靜電力顯微鏡，使靜電力顯微鏡正常工作于其靜電力相位差成像狀態(tài)；步驟二：選取待測(cè)位置點(diǎn)，對(duì)待測(cè)位置點(diǎn)進(jìn)行掃描；步驟三：在掃描過(guò)程中，調(diào)整顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓VEFM值，使其在?12V~+12V范圍內(nèi)變化；在每次調(diào)整針尖電壓VEFM值之后，記錄該針尖電壓VEFM值及測(cè)量獲得的相位差Δθ；所述相位差Δθ為顯微鏡導(dǎo)電探針實(shí)際振動(dòng)相位與自由振動(dòng)相位的差值；將記錄的所有數(shù)據(jù)作為測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；步驟四：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合；步驟五：根據(jù)擬合得到的曲線建立顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓VEFM值與相位差Δθ的關(guān)系式：tan(Δθ)∝a·(VEFM?VS)2+c其中，a表示環(huán)境系統(tǒng)因數(shù)；c表示當(dāng)VEFM=VS時(shí)，被測(cè)物體表面的其他作用力引起的針尖相位差；VS表示被測(cè)位置點(diǎn)表面電勢(shì)；根據(jù)上述關(guān)系式，相位差Δθ為最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)獲得的顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓VEFM值即為測(cè)量位置的表面電勢(shì)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種靜電力顯微鏡測(cè)量表面電勢(shì)的方法，其特征在于它包括如下步驟 步驟ー調(diào)整靜電カ顯微鏡，使靜電カ顯微鏡正常工作于其靜電カ相位差成像狀態(tài)； 步驟ニ 選取待測(cè)位置點(diǎn)，對(duì)待測(cè)位置點(diǎn)進(jìn)行掃描； 步驟三在掃描過(guò)程中，調(diào)整顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓Vefm值，使其在-12疒+12V范圍內(nèi)變化； 在毎次調(diào)整針尖電壓Vefm值之后，記錄該針尖電壓Vefm值及測(cè)量獲得的相位差△ Θ ;所述相位差△ Θ為顯微鏡導(dǎo)電探針實(shí)際振動(dòng)相位與自由振動(dòng)相位的差值；將記錄的所有數(shù)據(jù)作為測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)； 步驟四根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合； 步驟五根據(jù)擬合得到的曲線建立顯微鏡導(dǎo)電探針針尖電壓Vefm值與相位差△ Θ的關(guān)系式 tan ( Δ Θ ) oc a . (Vefm-Vs) 2+c 其中，a表示環(huán)境系統(tǒng)因數(shù)； c表示當(dāng)Vefm=Vs時(shí)，被...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫志，韓柏，宋偉，張冬，郭翔宇，李振凱，王暄，雷清泉，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱理工大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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