關于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)的研究.pdf

1、掃描探針顯微鏡（Scanning Probe Microscope，SPM）是各種探針顯微鏡（原子力顯微鏡A FM,激光力顯微鏡LFM，磁力顯微鏡M F M等等）的統(tǒng)稱，是一種用于分析物質表面微觀形態(tài)的科學儀器，它高度集成了機械加工技藝，量子隧穿原理，自動控制原理，光電感應原理，信號檢測技術及高分辨圖形處理技術等高新技術和原理。而它最初問世時的雛形是掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope，STM）。<

2、br>　　“工欲善其事必先利其器”，鑒于目前納米材料科學的快速發(fā)展，對高精度的表面分析儀器工具的需要更加迫切，本文的研究目標是在一定預算成本下，搭建一臺高穩(wěn)定性，高精度，可在大氣環(huán)境下使用的完整的掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)，因此本文的主要工作包括如下：
　?。?）根據壓電材料的逆壓電效應，在充分分析目前STM領域內幾款主流壓電馬達的基礎上，設計具有自主專利權的，創(chuàng)新的，結構簡單，步進穩(wěn)定的慣性壓電馬達結構，并購買材料制作成實物，通過實驗測

3、試該慣性馬達的步進幅度，負載能力，并對實驗結果的誤差進行理論分析，編寫了專利和論文。
　?。?）設計并制作高放大倍率的前置放大器。本系統(tǒng)的前置放大器采用了德州儀器公司的OPA627高性能放大器作為主要元件，設計并搭建了一個二級放大電路作為我們的前置放大器。
　　（3）針對STM系統(tǒng)對外界震動敏感的特點，我們利用金屬支架與四根勁度系數相同的粗彈簧搭建了一個二級減震系統(tǒng)。
　?。?）根據設計的慣性壓電馬達的尺寸以及前置放大