使用AFM测量纳米尺度线宽的不确定度研究

针对Nanoscope Ⅲ型原子力显微镜,进行了纳米尺度线宽测量的不确定度分析。提出一个线宽测量的误差校正步骤,确定并分析了影响测量结果不确定度的4方面因素。根据实验和测量过程,分析和计算得到被测样品的线宽值、不确定度分量以及合成不确定度。     

顶部线宽中曲线匹配法测量线宽的研究

针对原子力显微镜(AFM)在测量线宽等具有陡直边墙的表面形貌时针尖轮廓对测量结果有很大影响的问题,在用AFM可以获取较准确的刻线单侧边墙和顶部线宽的情况下,依据数学形态学理论和图像配准技术,提出了从一面测量后旋转样品再从另一面测量,并基于刻线顶部线宽中曲线配准图像测量线宽的方法,仿真出了配准后的测量图像,给出了配准图像的线宽。     

纳米尺度线宽粗糙度测量技术

综述了纳米尺度线宽粗糙度测量研究现状.分别论述了线宽粗糙度定义、各种测量工具的优缺点、目前线宽粗糙度采用的测量方法、分析方法及其表征参数,讨论了线宽粗糙度的测量障碍.分析了线宽粗糙度测量不确定度的构成,讨论了采用原子力显微镜为工具的线宽粗糙度测量的影响因素.     

用SPM纳米刻蚀方法在Ti表面制备纳米结构的研究

本文用导电原子力显微镜 (AFM)针尖诱导局域氧化反应的方法 ,在Ti膜表面制备了TiO2 纳米结构。实验结果表明 ,Ti膜的氧化阈值为 - 7伏 ,制备的TiO2 纳米线的最小线宽达到 10nm ,TiO2 纳米线的高度和宽度随针尖偏压的增大而增大。在优化的氧化刻蚀条件下 ,通过控制针尖偏压和扫描方式制备出了图形化的TiO2 结构 ,本研究表明基于导电AFM的纳米刻蚀技术将成为构筑纳米电子器件的重要工具     

基于等效面积法的线宽及线宽粗糙度测量

建立一种基于刻线边缘轮廓特征求取刻线线宽和线宽粗糙度的测量方法。理想情况下,刻线线宽方向截面为矩形,面积为该矩形高度和宽度的乘积。实际测量中,沿刻线线宽方向截面为一多边形,认为该多边形面积S1和理想矩形面积S相等。利用Tsai给出的台阶高度算法计算刻线单扫描轮廓的高度以获得线宽截面高度H。刻线等效宽度We可根据上述高度H和截面面积S1求出。线宽粗糙度定义为线宽变化的3倍标准偏差,因此线宽粗糙度也能用该方法求出。     

直方图方法评定云母基底上氧化石墨烯薄片厚度

厚度评定是石墨烯相关材料领域的重要课题,原子力显微镜是测量纳米级厚度最直接的手段.由于测量过程中噪声和表面粗糙度等多种因素的影响,根据原子力显微镜形貌数据准确评定厚度仍存在困难.本文利用原子力显微镜测量云母基片上的氧化石墨烯形貌,采用直方图方法分析其厚度.通过对比分析基于区域和基于剖面线的直方图方法,揭示了影响直方图方...     

用SPM纳米刻蚀方法在Ti表面制备纳米结构的研究

本文用导电原子力显微镜（AFM）针尘诱导局域氧化反应的方法，在Ti膜表面制备了TiO2纳米结构。实验结果表明，Ti膜的氧化阈值为-7伏，制备的TiO2纳米线的最小线宽达到10nm，TiO2纳米线的高度和宽度随针尘偏压的增大而增大。在优化的氧化刻蚀条件下，通过控制针尘偏压和扫描方式制备出了图形化的TiO2结构，本研究表明基于导电AFM的纳米刻蚀技术将成为构筑纳米电子器件的重要工具。     

锐钛矿二氧化钛纳米线的水热制备及其表征

利用水热法制备了锐钛矿TiO2纳米线,用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对TiO2纳米线的形貌、成份进行了分析表征。在进行AFM观测时,采用一种简单易行的方法将TiO2纳米线固定在ITO玻璃衬底表面,解决了AFM扫描过程中样品不能稳定吸附在衬底上的问题。经过适当改进,该方法同样适用于其他粉末状纳米材料的原子力显微镜和扫描隧道显微镜（STM）研究。     

基于平稳小波变换的纳米尺度线边缘粗糙度分析方法

为了解决微电子制造技术中纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度（line edge roughness, LER）的测量问题,笔者提出了基于平稳小波变换的线边缘粗糙度分析方法．首先,使用原予力显微镜测量硅刻线形貌,通过图像处理与阈值方法提取出线边缘粗糙度特征．然后采用基于平稳小波变换的多尺度分析确定线边缘粗糙度特征的能量分布,给出了线边缘粗糙度的多尺度表征参数,包括特征长度和粗糙度指数．仿真出具有不同粗糙程度的线轮廓,计算出其粗糙度指数分别为0．72和6．05,表明该方法可以有效地反映出线边缘的不规则程度,并提供直观的LER空间频率信息．对一组硅刻线的测量数据进行处理,得到其特征长度和粗糙度指数分别为44．56nm和12．17．最后,采用该方法对使用3种不同探针和3组不同扫描间隔的测量数据分别进行分析,结果表明该方法可以有效地量化表征线边缘粗糙度．     

纳米尺度线宽的测量与Nanol国际关键比对

现代集成电路制造业、数据存储工业和微机电系统等行业的不断发展，对纳米尺度线宽的测量提出了越来越高的要求。目前的一些测量方法分别存在各自的缺点与不足，在缺少更高准确度计量标准的情况下，往往采用比对的方法使计量结果趋于一致。国际计量局在1998年把纳米尺度线宽计量确定为纳米尺度基本特征国际关键比对项目之一。文章对它的主要研究内容以及进展情况作了介绍。     

基于梯度直方图与密度度量模型的图像伪造检测算法

目的为了解决当前图像伪造检测算法在内容识别过程中易丢失色彩信息而导致不理想的检测精度与鲁棒性等问题,提出基于梯度直方图耦合密度度量模型的图像伪造检测算法。方法首先引入RGB彩色图像映射模型,求取图像的颜色不变量。将图像的颜色不变量作为输入量,利用算法检测图像的特征点。然后以特征点为中心构造四级窗口,通过求取窗口内梯度累加值,形成低维度的特征描述符,并利用特征点对应的梯度直方图构造相似性度量模型进行特征点匹配。最后借助欧式距离,构造密度度量模型,对特征点进行归类,以完成伪造检测。结果仿真实验表明,与当前图像伪造检测算法相比,所提算法具有更高的检测正确度,高达99.6%。结论所提算法具有较高的伪造检测精度与鲁棒性,在图像信息、包装印刷等领域具有良好的应用价值。     

基于DSHI的窄线宽光纤激光器线宽测量

窄线宽光纤激光器的线宽作为相干光学系统的重要参数需要进行准确的测定,延时自外差法(DSHI)是测量窄线宽比较理想的方法.本文讨论了DSHI测量线宽的基本原理,根据DSHI的功率谱表达式,利用MATLAB程序对不同光纤延迟线长度条件下的DSHI功率谱进行了仿真,并分析和讨论了光纤延迟线长度对线宽测量结果的影响.建立了1550 nm波长的DSHI线宽测量系统,对IPG公司的光纤激光器线宽进行了测量.该系统用示波器代替频谱仪,并采用FFT软件算法对示波器获取的光电流信号进行分析,测得该激光器的线宽约为16 kHZ,在理想的精度范围内.     

基于分块梯度直方图的边缘检测

针对图像中存在的弱边缘对比度低、模糊、难以探测的问题,本文提出一种新的并且原理简单的边缘检测算法.该方法根据梯度在边缘处的直观响应,结合直方图的统计特性以及分块操作的局部处理能力,综合而成分块梯度直方图.然后,通过相邻块内部的梯度峰值的互确认操作,得到对梯度强弱不敏感的边缘,从而能够获得图像中更多的特征信息.实验验证表明,该算法的性能在同等算法和经典的边缘检测算子中表现良好,并对噪声具有不敏感性.     

二维直方图区域斜分Otsu阈值分割的快速迭代算法

鉴于现有的基于二维直方图区域直分的阈值选取方法中存在明显的错分,提出了一种新的二维直方图区域斜分方法,导出了基于二维直方图区域斜分的otsu法的快速迭代算法.在实验结果中给出了分割结果和运行时间,并与基于二维直方图直分的Otsu原始算法及其他两种快速算法进行了比较.结果表明所提出的快速迭代算法,使分割后的图像内部区域均匀,边界形状准确,有稳健的抗噪性,同时运行时间大幅减少.     

基于Hough变换和边缘灰度直方图的直线跟踪算法

提出一种基于目标轮廓直线的参数方程和边缘灰度直方图相结合的跟踪算法。首先,利用Hough变换得到待匹配直线的直线参数方程,同时建立该直线边缘的归一化灰度直方图,由此得到的初始模板包含了目标的空间位置和像素分布信息。然后,在后续帧中,利用梯度方向和参数方程对分割后的像素进行聚类,得到多条待匹配直线。最后,利用灰度直方图匹配算法获得直线边缘的精确位置。实验证明该算法对处于复杂背景下、存在局部短时遮挡的包含直线边缘的目标有很好的跟踪效果。     

二维直方图重建和降维的Otsu阈值分割算法

指出二维直方图直分法中存在区域划分不合理和抗噪性差问题,提出一种新的阈值分割方法,导出有关计算公式.首先分析噪声点在二维直方图中分布情况,通过重建二维直方图减弱了噪声对阈值分割的干扰;然后将二维直方图区域划分由四分法改为二分法,使得阈值搜索的空间维度从二维降到一维;最后分别给出现有二维直方图分割算法和本文方法的仿真结果.理论分析和实验结果表明,该方法可以运用于几乎所有基于二维直方图的阈值分割,特别是对受噪声污染的图片进行阈值分割时,能使分割后的图片内部均匀、边界准确、抗噪性更稳健,所需运行时间大幅减少.     

测量激光线宽的一种新装置

介绍了一种新的仅用一台激光器测定激光线宽或频率稳定的测量方法，用稳定的无源腔透过曲线腰处斜率将激光的频率扰动转为电压扰动。用所研制的测量装置对自制的边疆波染料激光频率的线宽和频率稳定性进行了测量。     

基于空间直方图的多目标粒子滤波跟踪

针对复杂场景中多目标跟踪问题,本文给出了目标的出现与消失、遮挡等模型描述,将其统一到粒子滤波的框架下,提出了一种可以处理目标数可变的多目标跟踪算法.对场景中的目标数建立马尔科夫模型,采用转移概率矩阵描述跟踪过程中目标出现,消失的情况;在状态表示中增加辅助变量,明确目标之间可能的遮挡;采用目标空间直方图建立基于唯一性原则的观测似然函数,通过后验概率分布估计目标数及目标状态.实验结果表明,本文算法能有效地处理跟踪过程中的目标数变化、目标遮挡等问题,实现多目标的正确跟踪.     

基于直方图调整和击中击不中变换的弱小目标检测

针对复杂背景图像中弱小目标像素少、灰度低,难于检测的问题,本文提出了一种基于直方图调整和数学形态学击中击不中变换相结合的弱小目标检测方法.该方法根据弱小目标的灰度特征,先对原始图像进行直方图调整,提高弱小目标的邻域信杂比,然后对二值化图像进行击中击不中变换,检测出可疑目标集合.实验结果表明,该方法能够有效地检测复杂背景下的弱小目标.     

基于相位恢复和直方图修正法校正ghost伪影

EPI(Echo Planar Imaging)技术基于方向相反的频率读出梯度交替采集MR信号的奇、偶回波.但是,由于成像物体的磁敏感性、化学位移及磁场B0不均匀性等因素的影响会导致奇、偶回波之间产生相位移动,因而会产生ghost伪影.提出了基于相位恢复和直方图修正的ghost伪影消除方法,首先以最小熵为约束条件运行迭代算法直到得到满意的图像,然后用直方图规定化修正直方图,从而建立相位恢复后的图像和目标图像的灰度映射关系.运用该方法能够明显地降低ghost伪影.实验证明这种方法是可行的.