一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量方法与装置

文档序号:25491921发布日期:2021-06-15 21:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,包括并列设置于探针基座上的至少两个悬梁臂,每个悬梁臂末端均设有针尖;

所述悬梁臂表面设有周期性分布规律的光栅结构,用于将照射到光栅结构的激光进行反射、并通过反射光探测器接收。

2.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,所述至少两个悬梁臂表面位于同一平面,相邻两个悬梁臂之间间距在10微米以内。

3.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,在同一悬梁臂中,光栅结构的特征尺寸相同,即光栅宽度相等、且光栅之间的间距相等。

4.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,不同悬梁臂的光栅结构特征尺寸不同。

5.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,还包括至少两个反射光探测器,所述反射光探测器设于激光照射在某一悬梁臂表面的反射光路上;每个反射光探测器对应一个悬梁臂。

6.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,所述反射光探测器前设有滤光片,且不同的反射光探测器前设置的滤光片中心波长不同,以过滤其它悬臂梁反射光源的干扰。

7.根据权利要求1或5或6所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,所述反射光探测器为位置传感器。

8.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,所述激光波长与悬臂梁表面的光栅结构特征尺寸对应,即所述波长的激光经过具有对应特征尺寸的光栅结构反射后,产生1阶反射,反射角度与预设的光路角度对应。

9.根据权利要求1所述的一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量装置,其特征在于,不同的光栅结构的1阶反射具有不同的反射角。

10.一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

不同波长的激光经过同一光路照射在至少两个悬臂梁上,经过悬臂梁表面的光栅结构形成不同反射角度的反射光;

对于每个反射光探测器,其对应的滤光片过滤掉其它悬臂梁反射光源的干扰,使多个反射光探测器分别接收到不同波长的激光,以检测悬臂梁运动,实现多悬臂梁同时运动或独立运动的测量。


技术总结
本发明涉及一种原子力显微镜多探针同时独立运动测量方法与装置,包括并列设置的至少两个悬梁臂,每个悬梁臂末端均设有针尖;所述悬梁臂表面设有周期性分布规律的光栅结构,用于将照射到光栅结构的激光进行反射、并通过反射光探测器接收。本发明一套光路系统实现超近距离多个探针的区分与运动测量。具体方法是将不同波长的测量激光经过相同光路同时照射在多探针背面,采用不同特征尺寸的光栅结构作为多探针的物理标签,不同波长激光的高阶反射光被光栅结构以不同角度反射,从而达到分离光路的目的。

技术研发人员:刘连庆;于鹏;施佳林
受保护的技术使用者:中国科学院沈阳自动化研究所
技术研发日:2020.09.16
技术公布日:2021.06.15
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