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利用扫描开尔文探针显微镜观察薄膜光电器件能级排布 被引量:3
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作者 刘继翀 唐峰 +2 位作者 叶枫叶 陈琪 陈立桅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1934-1943,共10页
薄膜光电器件的能级结构直接决定了载流子的产生、分离、传输、复合和收集等微观动力学过程,从而决定了器件性能。因此准确获取器件能级结构,是深入理解器件工作机制、推动器件技术革新的重要科学依据。此专论系统地介绍了本课题组利用... 薄膜光电器件的能级结构直接决定了载流子的产生、分离、传输、复合和收集等微观动力学过程,从而决定了器件性能。因此准确获取器件能级结构,是深入理解器件工作机制、推动器件技术革新的重要科学依据。此专论系统地介绍了本课题组利用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)表征薄膜光电器件如有机太阳能电池、有机-无机钙钛矿光探测器等器件中界面能级结构的工作。垂直型薄膜器件中的活性材料层被顶电极与底电极封闭,通常难以直接在器件工况下测量其中的界面能级排布,我们发展了横截面SKPM技术来解决这一难题。研究表明,界面层是调控器件能级结构、决定器件极性、提高器件性能的重要手段。本文介绍的表征技术有望在各种薄膜光电器件,诸如光伏器件、光探测器、发光二极管,尤其是各种叠层构型器件的研究中展现出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 扫描开尔文探针显微镜 能级排布 横截面 界面层 有机太阳能电池 有机-无机钙钛矿光探测器
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铜铅合金的扫描开尔文探针显微镜研究 被引量:7
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作者 周强 谢中 +2 位作者 王祝盈 陈小林 王岩国 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第4期348-352,共5页
本文用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)在具有相分离结构的磁控溅射铜铅合金样品上进行测量分析,得到了合金薄膜的表面形貌和与微观组份分布相关的表面电势差信息。运用SKPM技术分析了铜晶粒对合金中粒子生长的影响。该分析方法无需复杂的... 本文用扫描开尔文探针显微镜(SKPM)在具有相分离结构的磁控溅射铜铅合金样品上进行测量分析,得到了合金薄膜的表面形貌和与微观组份分布相关的表面电势差信息。运用SKPM技术分析了铜晶粒对合金中粒子生长的影响。该分析方法无需复杂的样品制备过程,不会破坏样品,对于宏观上具有确定组分的微观相分离样品,可以由表面电势差像得到不同相的微区分布。比其它常规的分析手段有更高的分辨率、能获得更多的材料微区结构、组份与性能间关系的信息。 展开更多
关键词 磁控溅射 开尔文探针显微镜 表面电势差 铜铅合金薄膜
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基于扫描开尔文探针力显微镜的金属中局部氢分布测试方法研究 被引量:2
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作者 顾超华 朱盛依 +4 位作者 郑津洋 李炎华 张林 骆承法 花争立 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期329-335,共7页
目的探明金属材料中局部氢分布及演化特性是揭示其高压氢脆机理、预测承载件服役性能的重要基础。由于材料中局部氢分布测试难度大,目前各种测试研究方法都存在缺点和不足。方法利用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)进行金属中局部氢分布... 目的探明金属材料中局部氢分布及演化特性是揭示其高压氢脆机理、预测承载件服役性能的重要基础。由于材料中局部氢分布测试难度大,目前各种测试研究方法都存在缺点和不足。方法利用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)进行金属中局部氢分布研究具有空间分辨率高、测试无损的特点,但其测试结果影响因素多,亟待建立相应的测试可靠性保障方法。较为系统的研究了关键测试参数、试验温度、试验气氛环境等对SKPFM测试结果的影响规律。基于上述影响SKPFM测试结果的因素及其影响规律,建立了相对应的控制策略,完善了基于SKPFM的金属近表面局部氢分布测试方法,并对该方法的有效性进行了验证。最后,利用建立的方法研究了高温高压充氢后S30408中氢分布的演化规律。结果对于特定的激振频率,总存在一个激振相位的最佳区间,在此区间内CPD测试的误差最小,且数据稳定性高,激振频率的变化会导致最佳相位区间的变化;空气中的水分和氧气不仅对CPD整体值影响较大,还改变了不同位置处CPD的差值。根据对高温高压充氢后S30408中氢分布的演化规律的观察,氢在S30408中扩散速度随晶向的不同存在差异性。结论利用SKPFM可以有效的测试金属近表面局部氢分布,为金属材料氢脆机理的研究提供了支撑。 展开更多
关键词 高压氢脆 局部氢分布 扫描开尔文探针显微镜 接触电势差 奥氏体不锈钢 晶向
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扫描探针显微镜旋转样品台的开发及应用
4
作者 蒯伟杰 田罡 王杰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第9期33-36,共4页
使用扫描探针显微镜对各向异性材料进行面内方向表征测试时,需进行样品的原位旋转,但目前并没有成熟的解决方案。因此,基于扫描探针显微镜研发了一种多层结构的原位旋转样品台及定位方法。配合定位片完成1次定轴心操作后,更换新样品或... 使用扫描探针显微镜对各向异性材料进行面内方向表征测试时,需进行样品的原位旋转,但目前并没有成熟的解决方案。因此,基于扫描探针显微镜研发了一种多层结构的原位旋转样品台及定位方法。配合定位片完成1次定轴心操作后,更换新样品或改变同一样品测试位置,均无须再进行繁琐定位和调整,大幅度提高了测试效率。由于引入了定位片,定轴心操作无需对样品进行标记或专门寻找具有明显特征的特殊观测点作为参照,增强了样品的普适性。此外,使用该旋转台对PbTiO_(3)薄膜的面内、面外压电响应进行表征,并重构了其三维铁电畴,使电畴信息分析更为直观。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 旋转台 铁电畴 三维重构
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磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)的扫描开尔文探针显微术研究 被引量:1
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作者 米烁 郭剑锋 +2 位作者 王欢 夏天龙 程志海 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期584-591,共8页
本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转... 本征磁性拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)由于具有量子反常霍尔效应等新奇物理现象备受关注,该体系材料是由MnBi2Te4(MBT层)和Bi2Te3(BT层)堆叠而成的层状范德华异质结构,因其易于实验剥离,人们对它的研究兴趣由块体材料转向二维薄膜,发现其层厚奇偶性特征与磁性拓扑性质密切相关。目前未有研究表明如何分辨二维极限下材料表面的解理面类型,阻碍了此材料薄膜体系中新奇现象的深入研究。本文利用扫描开尔文探针显微术(SKPM),研究了MnBi_(2)Te_(4)(Bi_(2)Te_(3))_(n)体系解理面的表面电学性质,利用其表面电学性质分辨解理面类型,并进一步探究解理面在大气环境下的稳定性以及材料表面电势对磁性的影响。研究表明,BT层的表面电势高于MBT层,通过SKPM图可分辨MnBi_(2)Te_(4)中解理面类型。MnBi_(6)Te_(10)和MnBi_(8)Te_(13)中不同的BT层表面电势相等,其类型可结合SKPM像和AFM像进行分辨。此外,研究发现此体系材料在大气环境中长时间放置会导致BT层与MBT层的表面电势升高,同时BT层与MBT层间电势差减小。SKPM作为一种分辨解理面类型的手段为深入研究此体系薄层材料的磁性拓扑性质提供了帮助,也为研究其他范德华异质结构的表面电学性质提供了新方法和思路。 展开更多
关键词 磁性拓扑绝缘体 表面电势 原子力显微镜 扫描开尔文探针显微镜
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基于互联网的扫描探针显微镜远程控制研究 被引量:13
6
作者 吕露 楼柿涛 +6 位作者 蒋大真 张桂根 李永丰 胡钧 胡志强 张桂林 李民乾 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第4期45-47,共3页
在Internet信息传输的基础上 ,实现了数字化SPM的远程控制。用户首先在连接SPM的服务器上远程登陆 ,并取得不同的控制权。在得到主要操作人、协作者或旁观者的权力后 ,分别能远程直接控制SPM的全部参数、部分参数 ,或不能控制参数。
关键词 扫描探针显微镜 远程控制 INTERNET
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扫描探针显微镜下微纳结构深度测量的校准方法(英文) 被引量:11
7
作者 刘俭 谷康 +4 位作者 李梦周 由小玉 刘辰光 王宇航 谭久彬 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期549-556,共8页
扫描探针显微镜(SPM)是微纳结构三维测量中的一项重要技术。然而,在测量过程中台阶或沟槽样品的边缘附近会出现不准确的轮廓,这就造成了深度测量的精度损失。为了避免深度测量的精度损失,分别建立了机械探针和光学探针的两个分析模型,... 扫描探针显微镜(SPM)是微纳结构三维测量中的一项重要技术。然而,在测量过程中台阶或沟槽样品的边缘附近会出现不准确的轮廓,这就造成了深度测量的精度损失。为了避免深度测量的精度损失,分别建立了机械探针和光学探针的两个分析模型,描述了不准确轮廓、样品深度和探针形状之间的耦合关系;在此基础上,提出了一种具有良好精度的深度测量标定方法。与现有的国际深度测量标准(W/3规则)进行比较,该方法提供了一个明确的边界来确定测量结果是否有效;此外,它还可以指导用户在执行测量之前选择适当的探针。 展开更多
关键词 计量学 深度测量 微纳结构 扫描探针显微镜
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扫描探针显微镜的最新技术进展及应用 被引量:13
8
作者 赵清亮 王景贺 +1 位作者 李旦 董申 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第1期69-75,共7页
本文在讨论SPM基本原理和应用的基础上,详细介绍了近期SPM的最新技术进展和成像模式以及拓展的应用领域,使我们能对SPM有一个全新的认识和了解,以便把它们更好地应用到研究领域中。
关键词 扫描探针显微镜 原子力显微镜 成像原理
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扫描探针显微镜系列及其应用综述 被引量:16
9
作者 田文超 贾建援 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期108-112,共5页
扫描探针显微镜将人类带入原子世界,使人类不仅能够观察到物质表面原子的排布情况,而且能够按照人类的意图实现原子操纵.回顾了扫描探针显微镜的历史,介绍了目前国际上各种系列的扫描探针显微镜基本原理、主要特点、研究现状和最新应用... 扫描探针显微镜将人类带入原子世界,使人类不仅能够观察到物质表面原子的排布情况,而且能够按照人类的意图实现原子操纵.回顾了扫描探针显微镜的历史,介绍了目前国际上各种系列的扫描探针显微镜基本原理、主要特点、研究现状和最新应用情况,重点介绍了原子操纵和生命科学、信息科学领域的应用,提出了扫描探针显微镜目前的研究方向. 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 原子操纵 纳米技术 PDM NSOM SPM
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扫描探针显微镜培训与开放管理 被引量:9
10
作者 屈泽华 卜娟 潘晓霞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第2期273-275,296,共4页
从实验室扫描探针显微镜的平台管理模式、仪器介绍与运行情况分析出发,针对扫描探针显微镜培训人员的选拔、培训的时间安排、培训的基本内容、培训的方式方法、其他功能的培训方法等多个角度对扫描探针显微镜的培训与开放管理进行了全... 从实验室扫描探针显微镜的平台管理模式、仪器介绍与运行情况分析出发,针对扫描探针显微镜培训人员的选拔、培训的时间安排、培训的基本内容、培训的方式方法、其他功能的培训方法等多个角度对扫描探针显微镜的培训与开放管理进行了全面的分析,提出了扫描探针显微镜培训的新方法与管理新理念,加深学生对扫描探针显微镜的理论认识,加强同学们的动手能力,提高仪器的使用效率。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 培训 开放管理 共享
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扫描探针显微镜在胶原纤维精细结构研究中的应用 被引量:5
11
作者 田云飞 赵纯培 +3 位作者 陈红 刘岁林 王英梅 李志强 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期83-86,共4页
作为一种新型的微区分析仪器 ,扫描探针显微镜已迅速普及和应用到了各门学科 ,而在生物领域的应用则相对比较落后。本文简要介绍了扫描探针显微镜这一新型表面测试技术在猪皮胶原精细结构研究中的应用方法 。
关键词 扫描探针显微镜 胶原纤维 精细结构 猪皮
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扫描探针显微镜进行细胞扫描时探针对于细胞活性的影响 被引量:6
12
作者 韩立 韩冬 +1 位作者 王秀凤 陈皓明 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期92-96,共5页
扫描探针显微镜 (scanningprobemicroscope ,SPM)是近几年发展很快的一种形貌表征仪器。它的一个突出优点是 ,可在溶液中以很高的分辨率对细胞活体进行观察。不同于光学显微镜 ,SPM是利用探针和样品之间的相互作用来扫描成像 ,探针对细... 扫描探针显微镜 (scanningprobemicroscope ,SPM)是近几年发展很快的一种形貌表征仪器。它的一个突出优点是 ,可在溶液中以很高的分辨率对细胞活体进行观察。不同于光学显微镜 ,SPM是利用探针和样品之间的相互作用来扫描成像 ,探针对细胞有力的作用。这种作用力会在扫描过程中直接影响细胞的状态。为了研究SPM成像过程中探针作用力对于细胞的影响 ,我们用SPM的接触模式 (contactmode)和敲击模式 (tappingmode)对培养液中的生物活细胞进行了较长时间的扫描观察。结果显示 ,尽管接触模式SPM成像清楚 ,但长时间的扫描会造成细胞凋零 ;敲击模式SPM进行长时间扫描时也会造成细胞变形 。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 细胞活性 作用力 分辨率 接触模式 敲击模式
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数字扫描探针显微镜中的DSP技术 被引量:6
13
作者 胡志强 胡志敏 +3 位作者 李永丰 孙洁林 胡钧 李民乾 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第1期65-68,共4页
本文介绍了我们研制数字SPM仪器时在DSP芯片选型、SPMDSP插卡设计、开发工具、DSP软件及其基本算法方面的考虑和解决方案,并简介一种采用德州仪器公司TMS320C50DSP芯片设计的SPM仪器。该仪器已实现STM模式、接触AFM模式、非接触AFM模式... 本文介绍了我们研制数字SPM仪器时在DSP芯片选型、SPMDSP插卡设计、开发工具、DSP软件及其基本算法方面的考虑和解决方案,并简介一种采用德州仪器公司TMS320C50DSP芯片设计的SPM仪器。该仪器已实现STM模式、接触AFM模式、非接触AFM模式,并具有和多种SPM头部接口的开放性结构。 展开更多
关键词 DSP技术 DSP插卡 数据通讯 数字扫描探针显微镜
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用于扫描探针显微镜研究的原子级平整金基底的制备 被引量:3
14
作者 江鹏 程广军 +2 位作者 张浩力 蔡生民 刘忠范 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1998年第7期609-614,共6页
报导了一种用于扫描深外显微镜(SPM)研究的原子级平整全基底的制备方法.采用这种方法,得到了25um2范围内,膜的平均粗糙度小平0.4nm的原子级平整基底,并且得到金以(111)面取向在云母表面沉积的实验证据,同时使用电化学循环伏安... 报导了一种用于扫描深外显微镜(SPM)研究的原子级平整全基底的制备方法.采用这种方法,得到了25um2范围内,膜的平均粗糙度小平0.4nm的原子级平整基底,并且得到金以(111)面取向在云母表面沉积的实验证据,同时使用电化学循环伏安法和X光电子能谱对这种膜的自组装性能进行了考察. 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 SPM 金基底 自组装 基底 制备
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用于扫描探针显微镜的复合型三维压电扫描器 被引量:6
15
作者 洪涛 王佳 +1 位作者 刘秀梅 丁琳 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第1期30-32,51,共4页
三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器,并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±400V时其扫描范围达到13μm×13μm。其x,y方向的非线性度小于0... 三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器,并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±400V时其扫描范围达到13μm×13μm。其x,y方向的非线性度小于0.36%,z方向的非线性度小于0.14%。这种扫描器被用于扫描近场光学显微镜探测系统中。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 压电扫描 压电陶瓷
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扫描探针显微镜的最新技术进展及应用 被引量:3
16
作者 赵清亮 王景贺 +1 位作者 李旦 董申 《传感技术学报》 CAS CSCD 1999年第4期321-326,共6页
本文在讨论 SPM基本原理和应用的基础上,详细介绍了近期 SPM的最新技术进展和成像模式以及拓展的应用领域,使我们能对SPM有一个全新的认识和了解,以便把它们更好地应用到研究领域中。
关键词 扫描探针显微镜 表面探测 成像原理
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近场扫描光学显微镜及其探针技术研究新进展 被引量:2
17
作者 项仕标 张天浩 +4 位作者 苏玉玲 项顼 吴朝晖 田臻锋 张春平 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期119-124,共6页
对近场扫描光学显微技术 (NSOM)研究与应用新进展作了概括介绍 ,较详细地阐述了NSOM的关键部件———探针技术的发展 ,并对NSOM的前景作了展望。
关键词 近场扫描光学显微镜 近场扫描光学显微技术 光纤探针 无孔探针 分辨率
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电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学研究中的应用 被引量:7
18
作者 俞春福 徐久军 黑祖昆 《腐蚀与防护》 CAS 2002年第1期1-5,共5页
从电化学扫描探针显微镜 (ECSPM )的工作原理出发 ,综述了近几年电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学领域的研究进展 ,指出电化学扫描探针显微镜在原位、局部腐蚀。
关键词 电化学扫描探针显微镜 腐蚀电化学 应用 ECSPM 工作原理
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扫描探针显微镜单管式扫描器结构误差的研究 被引量:3
19
作者 刘安伟 胡小唐 张国雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期45-48,共4页
单管式扫描器的结构误差是影响扫描探针显微镜测量精度的主要误差因素之一。本文对单管式扫描器的结构误差,主要包括交叉耦合误差、非正交误差以及扫描器形状误差,进行了实验和理论研究,并提出了一些相应的补偿措施。
关键词 扫描探针显微镜 单管式扫描 结构误差
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扫描探针显微镜的控制技术综述 被引量:4
20
作者 彭超 徐红兵 张健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期285-293,共9页
扫描探针显微镜(SPM)具有高精度成像、纳米操纵等功能,是纳米科技、生命科学、材料科学和微电子等科学研究的重要工具.随着科学技术的发展,科学家和工程师们对科研工具SPM的性能也提出越来越高的要求.SPM控制技术作为提高SPM性能的关键... 扫描探针显微镜(SPM)具有高精度成像、纳米操纵等功能,是纳米科技、生命科学、材料科学和微电子等科学研究的重要工具.随着科学技术的发展,科学家和工程师们对科研工具SPM的性能也提出越来越高的要求.SPM控制技术作为提高SPM性能的关键技术之一,已经得到广泛的关注和研究.本文首先介绍SPM系统以及两种常用的SPM,讨论SPM扫描器(即压电驱动器)的特性及其数学模型;然后详细总结了SPM水平方向和竖直方向的控制技术,并且对扫描探针显微镜多输入多输出(SPM MIMO)控制技术进行了探讨;最后总结了SPM控制技术研究现状及其所面临的问题. 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 压电驱动器 迟滞 迭代学习控制 二自由度(2DOF)控制
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