文档名：基于光偏转原理的AFM光电检测系统设计
摘要：利用光偏转原理设计并实现了原子力显微镜(AFM)的光电检测系统,研究了影响光偏转噪声的影响因素.设计了新型螺旋式嵌套结构调节准直光斑,使激光发散角降低到0.053°,利用压电陶瓷特性设计了高精度三维调节结构,可以在α,β,γ方向精准调节偏转角度,36mm的聚焦焦距满足了小型化、集成化的设计目标.基于该高灵敏度光电检测系统的设计,AFM系统得到了清晰的硅材料表面台阶结构,系统分辨率达到了0.1nm,为今后的亚原子测量奠定了实验基础.
Abstract：Thephotoelectricdetectionsystemofatomicforcemicroscope(AFM)isdesignedandrealizedbylightdeflectionprinciple,andtheinfluencingfactorsoflightdeflectionnoisearestudied.Anewtypeofspiralnestedstructureisdesignedtoadjustthecollimatingspot,whichreducesthelaserdivergenceangleto0.053°.Ahigh-precisionthree-dimensional(3D)adjustmentstructureisdesignedbyusingthecharacteristicsofpiezoelectricceramics,whichcanpreciselyadjustthedeflectionangleintheα,β,andγdirections.Thefocusingfocallengthof36mmmeetsthedesigngoalsofminiaturizationandintegration.Basedonthedesignofthehigh-sensitivityphotoelectricdetectionsystem,theAFMsystemobtainsaclearstepstructureonthesurfaceofsiliconmaterial,andthesystemresolutionreaches0.1nm,whichlaysanexperimentalfoundationforfuturesubatomicmeasurements.
作者：王旭东 温阳 王慧云 秦丽 温焕飞 马宗敏Author：WANGXudong WENYang WANGHuiyun QINLi WENHuanfei MAZongmin
作者单位：中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,山西太原030051;中北大学仪器与电子学院,山西太原030051
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(3)
分类号：TP212TH742
关键词：原子力显微镜 光偏转 准直调节 压电陶瓷
Keywords：atomicforcemicroscope(AFM) lightdeflection collimationadjustment piezoelectricceramics
机标分类号：TP277TN247TH161
在线出版日期：2024年3月29日
基金项目：国家重点研发计划，国家自然科学基金，山西省重点研发计划资助项目，山西工程重点学科建设建设项目基于光偏转原理的AFM光电检测系统设计[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(3)王旭东 温阳 王慧云 秦丽 温焕飞 马宗敏利用光偏转原理设计并实现了原子力显微镜(AFM)的光电检测系统,研究了影响光偏转噪声的影响因素.设计了新型螺旋式嵌套结构调节准直光斑,使激光发散角降低到0.053°,利用压电陶瓷特性设计了高精度三维调节结构,可以在α,β...参考文献和引证文献
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基于光偏转原理的AFM光电检测系统设计 Design of AFM photoelectric detection system based on light deflection principle
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