加强干涉影响论据.ppt

* * ——AFM中光干涉对测量结果影响的探究 0530091 贾晓明 AFM的基本原理 “干涉光”产生机理 实验图像 1.光栅样品除了凹坑，平台处高低大致相同，差异是由AFM测量过程中造成的。2. 通过AFM测量出的结果，平台出现区域性高低差异，并且这种测量结果的高低差异呈现规律性分布，并具有统一的方向性。3.测量误差分布的区域性说明造成造成这种误差的因素不是温度，空气湿度等对测量有整体性影响的因素造成的，而是另有其他因素影响,即光干涉。 左边是对应右边虚线位置针尖在扫描时记录的数据。可以看出针尖在扫描该位置时没有出现明显的“突跳”现象，也就是说上文提到的影响因素不可能是针尖“突跳”。 论据1 Z:2.82um Z:1.41um Z:0.704um 以上三幅图是扫描时Z轴不同量程对应的图像，从三幅图对比可以看出减少Z轴量程会增大这种影响，也就是说同样情况下，微悬臂弯曲度增大会加大这种影响。这与“干涉光”影响的特点相契合，即悬臂弯曲度加大会增加光泄露，加强干涉影响。 论据2 论据3 图右边是对应左边白线位置针尖记录的数据。正如前面分析的平台高度应该大致相同，而AFM测量的误差却使在白线位置上各点的高度出现如右边曲线显示的分布。观察一下右边曲线虽然拟合之后是一个开口向下的抛物线，但原始数据显示在30nm和60nm高度出现两个明显的平台，30nm和60nm正好是倍数关系 ，这又进一步证明了光干涉现象的存在，上图的曲线分布正是光干涉导致信号区域性加强的结果。 干涉光如何闪AFM的“眼” 干涉产生的影响是造成反馈信号区域性的加强，并且该区域呈同心圆形分布，如右图所示，随着针尖的扫描这些加强的信号不断被记录，最终导致的结果就是扫描所得的数据信号区域性的加强 另一样品： 从图中也可以看到明显的光干涉造成的误差影响。 避免和减少光干涉误差的建议 ： 1.正如上面提到的造成这种光干涉误差的主要原因是微悬臂弯曲度过大产生了光泄露，所以解决这种误差有效的方法是：调节接触模式下针尖与样品表面恒力的大小，在条件允许的情况下尽量减小恒力的大小，避免微悬臂弯曲度过大。 2.通常情况下反射光路系统中激光照射的位置是尽量靠近有针尖的一端，这样光路对微弱弯曲反应更为灵敏，但这个位置在微悬臂同样弯曲的情况下比远离的位置更易发生光泄露，所以在综合考虑反射光路系统灵敏性和光干涉影响的情况下，可以适当将反射点位置向远离针尖的方向移动。 3.对于特定样品可以用一些分析软件中的功能达到修正误差的目的。 用Image Metrology ApS公司的SPIP分析软件中的Histogram Alignment（柱状图校正）选项修正后的3D图 *