I2形原子力显微镜探针设计优化

作者：熊壮; 屈明山; 张照云; 杨荷

来源：传感器与微系统, 2019, 38(03): 96-101.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2019)03-0096-03

• 原子力显微镜
• 微机电系统(MEMS)谐振器
• 热执行
• 压阻检测
• 微纳加工

针对基于微机电系统(MEMS)技术的I2形原子力显微镜(AFM)探针与传统悬臂式探针相比,虽然有很多优点,但由于I2形探针的压阻检测设计未考虑结构应变分布,导致检测灵敏度较悬臂式探针相比尚有一定差距的问题,通过对I2形探针应变分布的考察,实现了探针结构优化设计。实验结果表明:在相同结构,相同输入前提下,改进后探针的力灵敏度达到28. 9p N/Hz1/2,较原有基础上提高10倍。通过进一步对检测电路的优化,力灵敏度有望满足商用需求(小于10p N/Hz1/2)。

• 单位
  中国工程物理研究院电子工程研究所