采用AFM加工大范圍微納米聚合物結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近些年來(lái)，人們對(duì)AFM（原子力顯微鏡）的研究越來(lái)越多，尤其是AFM從測(cè)量領(lǐng)域擴(kuò)展到加工領(lǐng)域以后，利用AFM進(jìn)行微納米結(jié)構(gòu)的加工研究，已經(jīng)成為微納米加工中重要的一個(gè)研究領(lǐng)域。目前，小范圍內(nèi)基于AFM微納米結(jié)構(gòu)加工方法的研究已經(jīng)相對(duì)成熟，但是由于AFM自身壓電陶瓷具有遲滯性、非線性，限制了它的加工范圍，基于此，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)搭建了一套AFM和高精度二維工作臺(tái)的新型大范圍納米加工系統(tǒng)，利用這套系統(tǒng)進(jìn)一步研究，以便于可以利用AFM加工更多大范圍微納

2、米規(guī)則結(jié)構(gòu)，對(duì)進(jìn)一步擴(kuò)展AFM的應(yīng)用具有很大意義。
　　本論文就是利用已經(jīng)搭建起來(lái)的新系統(tǒng)，對(duì)大范圍微納米聚合物結(jié)構(gòu)的加工進(jìn)行研究，首先，在小范圍內(nèi)對(duì)兩種聚合物PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）和PC（聚碳酸酯）的加工，利用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，主要對(duì)力、進(jìn)給量、加工方向和速度幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，加工的結(jié)構(gòu)主要是納米線結(jié)構(gòu)以及微方坑結(jié)構(gòu)。
　　然后，針對(duì)AFM自身加工的局限性，對(duì)AFM自身程序進(jìn)行開發(fā)，并且實(shí)現(xiàn)AFM

3、與工作臺(tái)聯(lián)合控制。將AFM與二維工作臺(tái)通過(guò)串口通信，并對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行VB編程通過(guò)工作臺(tái)指令實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)的控制，然后將AFM與工作臺(tái)通過(guò)主機(jī)利用VB程序聯(lián)合控制，以實(shí)現(xiàn)更多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化加工。
　　最后，進(jìn)行如何實(shí)現(xiàn)更好的一致性加工結(jié)果進(jìn)行研究，通過(guò)PID調(diào)節(jié)等解決工作臺(tái)振動(dòng)問(wèn)題，通過(guò)大量大范圍實(shí)驗(yàn)研究針尖磨損以及針尖對(duì)軟樣品的粘結(jié)，并對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行分析，探索出大范圍加工過(guò)程中微納米結(jié)構(gòu)變化的規(guī)律和針尖磨損的影響，并針對(duì)研究結(jié)果在加