用于纳米光电器件的Ti纳米氧化线的AFM加工

为利于与微电子加工工艺相结合，基于Ti氧化线的纳米电子和光电器件需要加工μm级长的Ti氧化线。偏置电压和扫描速度是AFM阳极氧化加工Ti纳米氧化线的决定因素。在温度(20℃)、相对湿度(30％)和氧气浓度(20％)基本保持不变的情况下，在不同的偏置电压和扫描速度下加工了5μm长的Ti氧化线，研究了不同偏置电压和扫描速度对Ti氧化线加工特性的作用，在偏置电压8V和扫描速度0.1μm／s条件下得到了比较理想的长Ti氧化线。     

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.     

纳米标准物及长时稳定性

纳米级尺度实物标准是纳米尺寸传递体系中的关键环节,也是评价和校正压电驱动等微扫描微定位装置的重要工具。该文针对一维台阶实物标准的材料选择、加工和评价方法等方面进行研究,并对已试制的纳米标准台阶进行了长时稳定性的跟踪研究。实验结果表明,该标准物的台阶高度制造精度为±1.1nm,长期稳定性优于±0.5nm。     

基于DSP与单片机的激光加工数控系统的研究

通过对激光加工特性的研究，设计了基于DSP与单片机为核心的激光加工数控系统、整个系统全部采用数字化设计，具有矢量切割、矢量雕刻与位图雕刻三种加工功能，并经过软件优化，实现了较好的加工效果。     

基于AFM的振幅曲线研究探针一样品间的相互作用

在原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)的拍击工作模式(Tapping Mode)下,探针的振幅受探针-样品间作用力的影响.该作用力与两者的间距密切相关,以探针-样品间作用力的平衡位置为界,将探针-样品间距划分为引力作用区域和斥力作用区域.本文中通过实验得到了探针的振幅随探针-样品间距变化的关系曲线--振幅曲线,详细讨论了振幅曲线与探针-样品间作用力的关系;并通过计算机模拟验证了振幅随探针-样品间距的变化关系.结果表明研究软样品时应该尽可能选取引力作用区域,以避免测量对样品的影响.     

CCD-微机定值角激光干涉条纹处理系统

本文介绍了用于激光干涉任意角测量系统中的定值角干涉条纹处理系统。在该系统中,采用多周期间隔采样的方式,使CCD 信号数据率与APPLE Ⅱ微机的数据采集率相匹配;采用RDY 接口方式,使数据采集系统具有外触发功能并且接近APPLE Ⅱ微机非DMA 方式的极限数据采集率;采用最优化方法和DFT 方法两类干涉条纹的数字信号处理方法,可分别适用于大间距和小间距干涉条纹的测量。该系统具有较高的测量精度和较强的抗干扰能力。     

全尺寸井下采油工具综合参数检测与试验系统

在采油生产过程中,由于井下环境复杂,采油工具容易损坏,因而需要有效的检测手段.介绍了全尺寸采油工具综合参数检测与试验系统的结构、功能及主要性能指标.该系统在模拟现场工况的基础上,在室内就可以进行各种采油工具及工艺的检验与试验研究,具有全尺寸、高指标、多功能等特点,可以实现包括组合工具在内的多种采油工具的检测和包括组合参数在内的多种采油工艺参数的试验研究.该系统已成功地应用于大庆油田.     

纳秒激光在硅表面微结构加工及其荧光效应

本文自主研发设计了一套基于纳秒脉冲激光的加工系统,包括了控制单元、上位机图形软件、机械结构和光路系统。利用此系统,在单晶硅表面进行了微结构图形的加工实验,得到了较好的加工效果。借助卤素灯照明的显微镜和荧光显微镜对结果进行了进一步的观察分析,发现利用荧光显微镜进行观察,加工后的区域在特定波长照明光的照射下激发出荧光,可以清楚的看到加工结构的内部信息,边缘特征。说明纳秒脉冲激光可以改变硅材料表面的光学属性,这对进一步研究激光和硅材料的相互作用打下了一定的基础。     

基于轻敲模式AFM的纳米振动表征方法

针对纳米振动测量方法中存在的间接性、低分辨率、低带宽等局限性,建立了原子力显微镜(AFM)的轻敲模式下探针与振动样品间相互作用的振动系统模型,采用Runge-Kutta数值积分方法分析了AFM测振技术的可行性和工作带宽.使用静电激励的双端固支纳米梁作为测试结构,采用AFM轻敲模式测试了样品的幅频响应特性.同时采用显微激光多普勒测振系统进行了比对测试,测量结果与AFM轻敲力曲线模式的测量结果相符,也表现出AFM轻敲模式的测量误差具有与测试样品相关的频率特性.     

大气状态下AFM针尖诱导氧化加工Ti膜的机理分析

通过AFM针尖诱导氧化加工Ti膜的实验得到了凸出的Ti膜氧化物高度与偏置电压成线性关系,并和针尖扫描速度成负对数关系,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,分析得到了合适的加工条件即:偏压为8V,扫描速度为0.1μm/s.