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关 键 词：扬州表面微观形貌内容
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发布时间：2020-05-12
扫描探针显微镜:扫描探针显微镜是借助于探测样品与探针之间存在的各种相互作用所表现出的各种不同特性来实现测量的。依据这些特性，目 前已开发出各种各样的扫描探针显微镜SPM。就测量表面形貌而言，扫描隧道显微镜和原子力显微镜(AFM, Atom force microscope)为人们熟悉和掌握。扫描探针显微测量方法是扫描测量，终给出的是整个被测区域上的表面形貌。SPM测量精度高，纵向及横向分辨率达原子量级，但是其测量范围较窄，同时操作较复杂。因此SPM常适合于测量结构单元在nm量级、测量区域为pum量级的微结构。近年来，随着纳米技术的飞速发展，对各种纳米器件表面精度的要求也越来越高，如在半导体掩膜、磁盘、宇宙空间用光学镜片、环形激光陀螺等中，均已提出表面粗糙度的均方根小于lnm的要求。要实现这么高精度的非常光滑表面，测量仪器的分辨力首先要达到纳米量级。于是迫切要求找到一种在X、 Y、Z三个方向的分辨力均能达到纳米量级的表面粗糙度测量方法。以扫描隧道显微镜与原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜技术，由于其超高分辨力，完全能满足这种微小尺寸的测量要求。
X射线分析.
x射线是--种波长很短的电磁波，这是1912年由劳埃M.vonLaue指导下的的衍射实验所证实的。x射线衍射是利用X射线在晶体中的衍射现象来分析材料的晶体结构、晶格参数、晶体缺陷(位错等)、不同结构相的含量及内应力的方法。这种方法是建立在- -定 晶体结构模型基础上的间接方法，即根据与晶体样品产生衍射后的X射线信号的特征去分析计算出样品的晶体结构与晶格参数，并且可以达到很高的精度。然而由于它不是显微镜那样可以直接观察，因此也无法把形貌观察与晶体结构分析微观同位地结合起来。由于x射线聚焦的困难,所能分析样品的小区域(光班)在毫米数量级，因此对微米及纳米级的微观区域进行单独选择性分析也是无能为力的。
机械探针式测量方法:探针式轮廓仪测量范围大，测量精度高，但它是一种点扫描测量，测量费时。机械探针式测量方法是开发较早、研究充分的一一种表面轮廓测量方法。它利用机械探针接触被测表面，当探针沿被测表面移动时，被测表面的微观凹凸不平使探针上下移动，其移动量由与探针组合在- -起的位移传感器测量，所测数据经适当的处理就得到了被测表面的轮廓。机械探针是接触式测量，易损伤被测表面。
传统的对表面形貌识别与评定的研究主要集中于表面粗糙度的测量与评定。对其它的表面特征研究基本上是宏观的定性的描述。表面粗糙度是指表面形貌中具有细微纹理的细微几何结构特征，其加工控制难度大，测量与评定的难度也大。所以表面粗糙度的研究构成了表面科学中表面特征研究的核心内容。表面粗糙度的研究大致经历了三个阶段: 1、定性综合评定阶段: 2、定量、标准化参数评定阶段: 3、定量高水平检测阶段。
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