发明名称 扫描近场光学/原子力显微镜和用于该显微镜的探针
摘要 实现能够以高解析度来测量样本表面的外形及光学特性的装置,无关于样本的透射比和导电性。装置包含探针、以光照射样本的光源、接收穿透样本之光或样本所反射之光的光电转换器装置和光学设备、发射侦测探针偏向之雷射光的雷射、引导雷射光到探针后表面的聚光透镜、侦测反射光的侦测系统、移动样本和探针之粗调运动机构和微调运动机构、控制样本和探针之距离的控制构件、控制整个装置的电脑。探针有前端部和连接于前端部的光传播体。前端部和光传播体形状像。装置观察样本表面之外形和光学特性。
申请公布号 TW500224 申请公布日期 2002.08.21
申请号 TW087218759 申请日期 1994.04.08
申请人 精工电子有限公司 发明人 村松宏;安宅龙明;千叶德男;藤平正道
分类号 G02B21/00 主分类号 G02B21/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种用于扫描近场光学/原子力显微镜之探针,其包括在其末端设置有使光通过之孔径的光传播介质,该孔径具有尖锐的前端部分,该前端部分系与光传播介质做成连续的,其中该光传播介质系包括芯及包层之光纤,该光传播介质具有弹性,一形部分被形成于光传播介质之上,以作用为一原子力探针,并且该形部分系呈逐渐弯曲的形式,以避免传播光损失。2.如申请专利范围第1项之用于扫描近场光学/原子力显微镜的探针,更包括一用以光学侦测探针之偏移的光反射机构,该光反射机构被配置在探针的一部分上。3.如申请专利范围第2项之用于扫描近场光学/原子力显微镜的探针,其中该光反射机构系形成在探针上之光反射面。4.如申请专利范围第2项之用于扫描近场光学/原子力显微镜的探针,其中该光反射机构系安装在探针上之光反射体。5.如申请专利范围第1项之用于扫描近场光学/原子力显微镜的探针,更包括一具有光反射机构于其至少一部分上之弹簧元件,该弹簧元件具有支撑点,当从探针之形部分的前端观视时,该弹簧元件的一部分系连结于探针的后侧;并且探针的支撑点距离探针的前端比弹簧元件的支撑点距离探针的前端还要远。6.如申请专利范围第1项之用于扫描近场光学/原子力显微镜的探针,更包括一探针固持体在前面部分的相反侧上,该探针固持体具有位置对准面并被安装在探针的形部分上。7.如申请专利范围第1项之用于扫描近场光学/原子力显微镜的探针,其中该探针具有一涂覆有光反射膜的部分,该部分不包含该孔径,该部分系位在该孔径的周围,该部分扩展至少到形部分。8.一种扫描近场光学/原子力显微镜,适于观察样本之表面的外形及光学特性,该显微镜包括:一探针,包括在其末端设置有使光通过之孔径的光传播介质,该孔径具有尖锐的前端部分,该前端部分系与光传播介质做成连续的,其中该光传播介质系包括芯及包层之光纤,该光传播介质具有弹性,一形部分被形成于光传播介质之上,以作用为一原子力探针,并且该形部分系呈逐渐弯曲的形式,以避免传播光损失。一光源及光学,用来透过探针照射样本或者以光直接照射样本;一光电转换器装置及光学,用以接收透射过样本之光或者透过探针被样本所反射或直接反射之光;一雷射源,用以产生用来侦测探针之偏移的雷射光;一聚光透镜,用以使雷射光照射至探针的光反射机构;一侦测机构,用以侦测反射自光反射机构之光;一移动机构,用以致使在样本与探针之间作相对移动;以及一控制机构,用以控制样本之表面与探针之前端间的距离。9.如申请专利范围第8项之扫描近场光学/原子力显微镜,更包括使探针的前端和样本彼此相对垂直地振动之机构。10.如申请专利范围第9项之扫描近场光学/原子力显微镜,更包括一辅助探针,其系由具有提供有一使光通过之孔径的末端部分之光传播介质所组成,且其中该辅助探针包括一光通过孔径部分及一光透射面,该光透射面被配置接近探针的前端部分。11.如申请专利范围第10项之扫描近场光学/原子力显微镜,其中该辅助探针之光通过孔径部分被形成凸面。图式简单说明:图1是本创作之尖锐探针的图概;。图2是本创作之尖锐探针的概图,探针具有反光表面;图3是本创作之尖锐探针的概图,探针具有另一反光表面;图4是本创作之尖锐探针的概图,探针具有反光板;图5是本创作之尖锐探针的概图,探针具有探针保持体;图6~9显示本创作之尖锐探针的制造步骤,探针具有反光表面及探针保持体;图10~12显示本创作的尖锐探针之制造步骤,探针具有反光板及探针保持体;图13是本创作之尖锐探针的概图,探针配合弹簧单元使用;图14是显示本创作之尖锐探针和探针振动压电装置的概图;图15显示本创作之样本以及二探针间的位置关系;图16是本创作之装置的概图,其中光从样本后侧射出;图17是本创作之装置的概图,其中测量瞬逝;图18是本创作之装置的概图,其中光由探针射出并量测透射光;图19是本创作之装置的概图,其中光由探针射出并量测反射光;图20是本创作之装置的概图,其中被样本反射的光由探针所侦测;图21是本创作之装置的概图,其中探针发光并侦测反射光;图22是本创作之装置的概图,其中一探针发光而另一探针侦测反射光。
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