Voici une description de la façon dont le microscope à sonde à balayage cryogénique est calibré:
I. environnement et étalonnage des paramètres de base
1. Contrôle de la stabilité de la température: Comme l'équipement doit fonctionner dans un environnement à basse température, vous devez d'abord vous assurer que le système de réfrigération contrôle la température avec précision. Placez le capteur de température standard près de la table d'échantillonnage pour surveiller ses fluctuations à la température de consigne. Idéalement, les fluctuations de température pendant le fonctionnement prolongé doivent être contrôlées dans une plage minimale, si les fluctuations sont trop importantes, vous devez déboguer les paramètres du refroidisseur ou vérifier si l'isolation est endommagée.
2. Vérification de l'isolation par Vibration: les petites vibrations interfèrent toutes avec la précision de balayage de la sonde. Après avoir activé la table antichoc, placez l'interféromètre laser et d'autres équipements sensibles pour détecter l'amplitude des vibrations du comptoir, en ajustant les paramètres du dispositif d'amortissement des chocs, de sorte que les vibrations soient réduites à un niveau bas, garantissant un processus de balayage en douceur.
II. Calibration des performances clés de la sonde
1. Calibration topographique: choisissez des échantillons standard de Nanostructures périodiques connues, telles que des matrices de diffraction de réseau. Les images sont acquises à différentes plages de balayage, contrastant les dimensions caractéristiques réellement mesurées avec les valeurs nominales, ce qui corrige la précision du déplacement de la sonde entraînée par le tube en céramique piézoélectrique et élimine les distorsions de déformation dues aux erreurs de non - linéarité.
2. Calibrage de la courbe de force: utilisez la poutre Microcantilever avec un coefficient élastique connu comme référence mécanique. En mode tapoter, changer progressivement la distance entre la sonde et l'échantillon, enregistrer la courbe de variation de l'amplitude et de la phase de la poutre en porte - à - faux en fonction de la distance, ajuster la relation force - distance réelle, corriger l'écart de mesure de la force causé par des facteurs tels que La variation du module élastique de la poutre en porte - à - faux due à la température.
3. Calibration de courant (pour l'échantillon conducteur): Connectez la source de courant de précision avec le préamplificateur, appliquez une série de courants connus sur la pointe de la sonde, enregistrez l'intensité du signal de rétroaction de manière synchrone, dessinez la courbe standard, facile à quantifier avec précision le courant de tunnel et d'autres paramètres électriques.
Iii. Calibration du système d'assistance optique
S'il est équipé d'un positionnement assisté par microscope optique, l'étalonnage de l'objectif est nécessaire. La table mobile fixe une cible de Réticule avec une échelle précise, commute l'observation de l'objectif avec différents grossissements, ajuste le système optique jusqu'à ce que le Centre du champ de vision coïncide avec l'origine des coordonnées et que la ligne d'échelle ne présente aucune distorsion, garantissant que la zone d'observation à l'œil nu correspond exactement à l'intervalle de travail de la sonde de balayage.
Iv. Contrôle complet périodique
En plus de l'étalonnage spécifique décrit ci - dessus, une évaluation régulière de la performance globale est requise. Utiliser une plaquette de silicium monocristallin comme échantillon de test complet, effectuer en continu des tâches de balayage multi - tour, couvrant une large gamme d'aperçu à l'imagerie fine de petites zones, vérifier la répétabilité et la cohérence; Croiser simultanément les résultats des mesures de différentes sondes dans la même région, en examinant les sondes avec des différences individuelles super - pauvres.
L'étalonnage de microscope à sonde à balayage cryogénique nécessite une prise en compte intégrée de la stabilité de l'environnement, de la performance du noyau de la sonde et de la synergie des systèmes auxiliaires, grâce à des opérations d'étalonnage professionnelles multidimensionnelles et périodiques pour garantir que cet instrument de précision fournit des données de caractérisation microscopiques fiables dans des situations de travail complexes.