壓電力顯微鏡探針的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及壓電力顯微鏡探針，特別是一種壓電力顯微鏡探針。
【背景技術】
[0002]壓電力顯微鏡基于逆壓電效應，傳統(tǒng)導電探針(如下圖)與樣品直接接觸，通過使用交變的驅動電壓進行激勵，從而導致樣品的周期振動，微小的振動信息通過鎖相放大器的解調(diào)可以得到壓電的振幅與位相，振幅信息可以提供樣品振動強度的信息，而位相信息可以提供樣品疇區(qū)極化取向的信息。
[0003]通常壓電力顯微鏡的成像要求驅動電壓的強度比樣品的矯頑場低一到兩個數(shù)量級，以避免驅動電壓引起的疇區(qū)結構變化，驅動頻率通常限定在針尖第一接觸共振頻率以下，以減小共振下形貌信息對于壓電力顯微鏡壓電信號成像的干擾，這對于壓電系數(shù)比較大的材料，例如鈮酸鋰單晶、鋯鈦酸鉛陶瓷(100-400 pm/V)等，是完全可以實現(xiàn)的，但是針對壓電系數(shù)比較小(1-10 pm/V)的材料，如II1-V族氮化物、生物高分子材料等，為了增強成像信號強度，共振增強技術被引進到壓電力顯微鏡成像中來，其工作在針尖樣品系統(tǒng)的接觸共振頻率附近，但是信號強度往往還是很低，給壓電力顯微鏡成像中信號的采集與分析造成了困難。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型旨在解決壓電力顯微鏡在壓電系數(shù)較低的材料中成像信號強度過低的問題，從而提供一種可增強壓電力顯微成像信號強度的壓電力顯微鏡探針。
[0005]本實用新型解決所述問題，采用的技術方案是:
[0006]—種壓電力顯微鏡探針，包括懸臂板，探針，懸臂板前端連接縱板，懸臂板與縱板連接構成T型結構，縱板上裝有探針。
[0007]采用上述技術方案的本實用新型，與現(xiàn)有技術相比，其突出的特點是:
[0008]增強了壓電力顯微鏡在壓電系數(shù)較低的材料中成像時的成像信號強度，避免了因成像信號過低給壓電力顯微鏡成像中信號的采集與分析造成困難。
[0009]作為優(yōu)選，本實用新型更進一步的技術方案是:
[0010]探針呈四棱錐體結構；四棱錐體結構的中心線與縱板的下平面相垂直設置。
[0011]縱板與懸臂板的厚度相同并且兩者的底面位于同一水平面上。
[0012]縱板與懸臂板、以及探針的所有平面分別涂覆有鉑金涂層。
[0013]縱板置于懸臂板的對稱中心上，縱板相對于懸臂板呈懸臂狀態(tài)的左、右部位分別呈長方體結構。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有技術的結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖3是圖2的仰視圖。
[0017]圖4是圖2的側視圖。
[0018]圖5是傳統(tǒng)探針用于水平方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力水平反饋信號圖。
[0019]圖6是傳統(tǒng)探針用于水平方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力豎直反饋信號圖。
[0020]圖7是本實用新型探針用于水平方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力水平反饋信號圖。
[0021]圖8是本實用新型探針用于水平方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力水平反饋信號圖。
[0022]圖9是傳統(tǒng)探針用于豎直方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力水平反饋信號圖。
[0023]圖10是傳統(tǒng)探針用于豎直方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力豎直反饋信號圖。
[0024]圖11是本實用新型探針用于豎直方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力水平反饋信號圖。
[0025]圖12是本實用新型探針用于豎直方向疇區(qū)結構鐵電材料采集壓電力水平反饋信號圖。
[0026]圖中:懸臂板1，縱板2，縱板左懸臂201、縱板右懸臂202、探針3。
[0027]【具體實施方式】:
[0028]下面結合實施例對本實用新型作進一步說明，目的僅在于更好地理解本【實用新型內(nèi)容】，因此，所舉之例并不限制本實用新型的保護范圍。
[0029]參見圖2至4，懸臂板1與縱板2連接構成T型結構，縱板2上裝有探針3，探針3呈四棱錐體結構，四棱錐體結構的中心線與縱板2的下平面相垂直設置，
[0030]縱板2與懸臂板1的厚度相同并且兩者的底面位于同一水平面上，縱板2與懸臂板1以及探針3的所有平面分別涂覆有鉑金涂層，縱板2置于懸臂板1的對稱中心上，縱板2相對于懸臂板1呈懸臂狀態(tài)的左、右部位分別呈長方體結構，即:縱板左懸臂201、縱板右懸臂202。
[0031]參見圖5、圖6、圖7、圖8，為本實用新型探針和傳統(tǒng)探針用于水平方向疇區(qū)結構鐵電材料壓電力成像的信號采集結果，本實用新型探針長方體平臺上采集得到的壓電力豎直(out of plane)反饋信號比傳統(tǒng)探針采集得到的壓電力豎直(out of plane)反饋信號增強一個數(shù)量級。
[0032]參見圖9、圖10、圖11、圖12為本實用新型探針和傳統(tǒng)探針用于豎直方向疇區(qū)結構鐵電材料壓電力成像的信號采集結果，本實用新型探針采集得到的壓電力水平(in plane)反饋信號比在傳統(tǒng)探針采集得到的壓電力水平(in plane)反饋信號增強一個數(shù)量級。
【主權項】
1.一種壓電力顯微鏡探針，包括懸臂板，探針，其特征在于:懸臂板前端連接縱板，懸臂板與縱板連接構成T型結構，縱板上裝有探針。2.根據(jù)權利要求1所述的壓電力顯微鏡探針，其特征在于:探針呈四棱錐體結構；四棱錐體結構的中心線與縱板的下平面相垂直設置。3.根據(jù)權利要求1所述的壓電力顯微鏡探針，其特征在于:縱板與懸臂板的厚度相同并且兩者的底面位于同一水平面上。4.根據(jù)權利要求1所述的壓電力顯微鏡探針，其特征在于:縱板與懸臂板、以及探針的所有平面分別涂覆有鉑金涂層。5.根據(jù)權利要求1所述的壓電力顯微鏡探針，其特征在于:縱板置于懸臂板的對稱中心上，縱板相對于懸臂板呈懸臂狀態(tài)的左、右部位分別呈長方體結構。
【專利摘要】本實用新型涉及壓電力顯微鏡探針，特別是一種壓電力顯微鏡探針。包括懸臂板，探針，懸臂板前端連接縱板，懸臂板與縱板連接構成T型結構，縱板上裝有探針。本實用新型增強了壓電力顯微鏡在壓電系數(shù)較低的材料中成像時的成像信號強度，避免了因成像信號過低給壓電力顯微鏡成像中信號的采集與分析造成困難。
【IPC分類】G01Q60/00
【公開號】CN204989226
【申請?zhí)枴緾N201520391892
【發(fā)明人】薄惠豐, 胡鴻奎, 張占新, 魏環(huán)
【申請人】華北理工大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月9日