大气状态下AFM阳极氧化加工Si的研究

Si纳米氧化线是构筑基于Si的纳米器件的基础。通过AFM针尖诱导阳极氧化加工的n型Si(100)的实验得到凸出的n型Si(100)氧化物高度和偏置电压成线性关系,与针尖扫描速度成负对数关系,并在前人的基础上深化了AFM针尖诱导氧化加工的机理和理论模型,得到了合适的加工条件为偏压8 V和扫描速度1μm/s。     

超高速电光采样技术

详细论述了超高速电光采样技术的原理和实现方法,提出了不断改善电光采样的方法,对比了电光采样和其他采样技术的时间分辨力和带宽.     

计算机技术在建筑材料动态弹性模量测量上的应用

为保证建筑物的质量，在工程中必须对建筑材料质量进行检测。共振法无损检测是一种在混凝土等建筑材料特性检测中广泛使用的技术。介绍了一种利用计算机技术对建筑材料弹性模量进行测量的无损检测新方法，它利用成熟的计算机软硬件以及功能强大的VisualBasic软件开发系统，能方便快捷地测量建筑材料的动态弹性模量，结果稳定可靠，界面可视性强，系统简单。该技术已经成功应用在作者所开发的动弹仪产品中。     

微结构运动特性表征中的全场三维重建方法

微机电系统(MEMS)测试的主要目的是为工程开发中的设计和模拟过程提供数据反馈,其中一个重要方面就是MEMS器件运动特性的高速可视化。基于计算机控制的频闪干涉测试系统,文中提出了一种时间轴和空间轴双向解包裹的干涉条纹分析方法,实现了MEMS器件离面运动参数的精确测量,并与微结构平面结构图像模板相结合,可以进行MEMS器件全视场运动的分析,达到了纳米级分辨力。     

基于弯曲测试的纳结构机械力学特性的表征

利用原子力显微镜对聚焦离子束刻蚀技术制备的不同纵横比的氮化硅纳米梁结构进行了弯曲测试,并讨论了一种标定原子力显微镜微悬臂梁弹簧常数的方法.实验中严格界定了欧拉细长梁的条件,在分析了纳米梁组纵横比对测试结果影响的基础上,讨论了如何修正弯曲测试结果.弯曲测试得到了纳米梁的平面模数,并进一步推算氮化硅材料的杨氏模量.测试结果验证了基于原子力显微镜系统的弯曲方法测试纳米薄膜材料杨氏模量的可行性.     

基于垂直扭转梳齿驱动结构的硅微机械扭转微镜的设计加工与表征

为了改善扭转微镜的机电耦合特性和光学特性，提出了一种新的基于SOI硅片的垂直扭转梳齿静电驱动结构．通过有限元与边界元方法，对不同厚度扭转梁的机电耦合特性进行了数值模拟，得到了相应的阈值电压和吸合电压，并提出了几种新的折叠梁结构，以进一步改善器件的机电耦合特性；通过力学分析，从理论上推导了垂直扭转梳齿静电驱动方式微镜的最大扭转角度、阈值电压、扭转刚度以及固有频率，获得了结构参数对器件机电耦合特性的影响机制；最后，利用比例散射理论讨论了表面粗糙度、入射光束波长和入射角度等参数对微镜表面光学反射性能的影响，并利用原子力显微镜测量了微镜的表面粗糙度，理论模拟与实验研究表明，基于SOI硅片和垂直扭转梳齿结构的硅微机械扭转微镜可显著降低器件的驱动电压，提高器件的机电耦合特性和微镜表面的光学反射特性．     

模糊控制在STM反馈控制中的应用

ＳＴＭ是纳米尺度上进行测量的主要工具之一。反馈调节是ＳＴＭ仪器的主要环节。提高反馈控制精度和反馈控制速度是ＳＴＭ要解决的重要问题。利用模糊控制原理设计的模糊控制器在调节性能上比传统的ＰＩＤ调节器精度高,速度快。实验表明,这种调节方法是解决ＳＴＭ反馈控制中非线性问题比较好的方法之一。     

利用AFM动态电场在Si表面实现纳米氧化结构

讨论利用原子力显微镜(AFM)动态电场诱导阳极氧化作用下Si表面生成纳米氧化结构的特征,并进行相应的机理分析.实验表明,直流电压作用下的氧化结构表现出单峰特征,而电压脉冲和连续方波所得到的氧化结构具有中央凹陷特征和较高的纵横比.     

脉冲激光微加工技术在MEMS中的应用

介绍了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统(MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米／亚微米加工精度，且适用于多种材料，与传统的微细加工技术(光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等)相比具有其独到之处。阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光-LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术。     

原子力显微镜在生物力测量中的应用

利用原子力显微镜(AFM)能够实现生物分子间作用力直接测量。本文讨论了利用AFM测量配体-受体之间的相互作用力、细胞粘着力、核酸双链和碱基对氢键间的作用力、运动蛋白之间的作用力、特殊化基团之间的作用力等方法。