用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法

摘要

用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法，属于电子仪器测试技术领域，包括薄膜断面的制备、电路连接、光学粗定位、线扫描、电极电流峰值检测或电极电势峰值检测等步骤。其实质是利用构成薄膜断面的两种材料(薄膜和电极)的不同电学特性(如电导率)来实现针尖相对于薄膜断面的精确定位。利用本发明所述的用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法可以实现普通商用扫描力显微镜对薄膜断面的快速精确定位。该方法只需对普通商用扫描力显微镜稍作改进，无须增加更多地额外成本，且该方法操作上非常简单，对薄膜断面的制备也没有特殊要求，既适用于自然断面，也适用于水平抛光和倾斜抛光的薄膜断面。

主权项

1、用于扫描探针显微镜的薄膜断面定位方法，其特征是，包括如下具体步骤：1)、薄膜断面的制备：将薄膜样品进行抛光或自然断裂得到薄膜断面；2)、电路连接：在针尖和薄膜样品的电极间连接nA级电流表和直流电源；3)、光学粗定位：利用普通光学显微镜将针尖移动到靠近薄膜断面的位置，针尖与薄膜断面的位置误差，即光学定位偏差为100～50um；4)、线扫描：针尖沿薄膜断面垂直方向进行线扫描，扫描长度大于步骤3)中的光学定位偏差50um，同时，将电流表的检测数据传到成像通道；5)、峰值检测：第一个峰值电流出现时，针尖对应于下电极的位置；当第二个峰值电流出现时，针尖对应于上电极的位置；6)、再次确认：把直流电源的正负极对调，再重复步骤4)和步骤5)，若得到峰值电流的位置与原来峰值电流的位置一致，而方向相反则说明所找到的电极位置完全正确；7)、如果电流检测方法所得结果不够稳定，无法确定薄膜断面位置，则转到步骤8)；8)、电路连接，在上下电极间施加一适当的偏压，使得两个电极的电位不相等；9)、利用电极电势检测法进行薄膜断面定位，与步骤4至步骤6相似，针尖沿薄膜断面垂直方向进行线扫描，扫描长度大于步骤3)中的光学定位偏差；针尖在样品上非接触扫描的同时，检测表面电势，当测得的电势出现对应的起伏时，便可以确定电极的位置，薄膜断面的位置也就得到确定；将偏压的极性对调，根据是否得到相反的电势峰值以确定电极位置的可靠性。