高频谐振子的谐振频率及品质因子快速测量

摘要

一种基于AFM的高频谐振子的谐振频率和/或品质因子测量方法，包括：将谐振子器件放于压电陶瓷上，将激励信号加到压电陶瓷上；将压电陶瓷及谐振子器件放于AFM样品台上，扫描谐振子以确定探针在器件表面位置，然后将探针精确定位于谐振子振幅较大的结构上；将激励信号源的频率先定于预先估计的谐振子谐振频率附近，等待激励进入稳定状态；设置激励信号源在估计谐振频率附近扫描，利用原子力显微镜探测在扫描频率下谐振子振动位移；改变探针位置到谐振子附近区域，得到器件在谐振子附近的振动位移；将相同频率的振动位移相减，得到在不同频率下谐振子的净振幅；以及处理得到的数据，得到谐振子的谐振频率和/或品质因数。

主权项

一种基于原子力显微镜AFM的高频谐振子的谐振频率和/或品质因子快速测量方法，该方法包括：步骤1：将谐振子器件放于压电陶瓷上，激励信号源输出的激励信号通过波形发生器，经过放大器加载到压电陶瓷上；步骤2：将压电陶瓷以及谐振子器件放于AFM样品台上，扫描谐振子以确定探针在器件表面位置，然后将探针精确定位于谐振子振幅较大的结构上；步骤3：将激励信号源的频率设定于预先估计的谐振子谐振频率附近，输出激励信号，等待激励进入稳定状态；步骤4：设置激励信号源在估计谐振频率附近扫描，利用原子力显微镜探测在扫描频率下谐振子振动位移；步骤5：改变探针位置到谐振子附近区域，重复步骤4得到器件在谐振子附近的振动位移；步骤6：将步骤4和5中相同频率的振动位移相减，得到在不同频率下谐振子的净振幅；以及步骤7：处理得到的数据，绘制振幅‑频率图，得到谐振子在不同频率下的振幅曲线，并根据该振幅曲线得到谐振子的谐振频率和/或品质因数。