如何對低溫掃描(miao)探針顯(xian)微鏡進行校準

　　以(yi)下(xia)是關(guan)於低溫掃描(miao)探針顯(xian)微鏡校準方(fang)式(shi)的(de)描(miao)述：

　　壹(yi)、環境(jing)與基(ji)礎設置校(xiao)準

　　1. 溫度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)校驗：因(yin)設備需在(zai)低溫環境(jing)下(xia)工作(zuo)，首先(xian)要(yao)確(que)保制(zhi)冷系統精(jing)準控溫。將標準溫度(du)傳感器置於(yu)樣品(pin)臺附(fu)近(jin)，監(jian)測(ce)其在(zai)設定(ding)溫度(du)下(xia)的(de)波(bo)動(dong)情(qing)況(kuang)。理想(xiang)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，長時間運(yun)行(xing)中溫度(du)波(bo)動(dong)應(ying)控制(zhi)在(zai)極小範(fan)圍內，若(ruo)波(bo)動(dong)過(guo)大，則需調(tiao)試(shi)制(zhi)冷機(ji)參(can)數(shu)或(huo)檢(jian)查隔(ge)熱層(ceng)是否(fou)受損(sun)。

　　2. 振動隔(ge)離驗證(zheng)：微小振動都會幹擾探針掃(sao)描精(jing)度(du)。啟用(yong)防震臺後(hou)，放(fang)置激光(guang)幹涉儀等敏(min)感設備(bei)檢(jian)測(ce)臺面(mian)振動幅度(du)，通過(guo)調整減震裝(zhuang)置參(can)數(shu)，使(shi)振動降至至低水(shui)平(ping)，保障掃(sao)描過(guo)程(cheng)平(ping)穩(wen)。

　　二、探針關(guan)鍵(jian)性(xing)能(neng)校準

　　1. 形貌校(xiao)準：選用(yong)已(yi)知(zhi)周(zhou)期性納(na)米結構(gou)的(de)標準樣片(pian)，如光柵(zha)衍(yan)射模板。在(zai)不同(tong)掃(sao)描(miao)範(fan)圍下(xia)獲(huo)取圖像(xiang)，對比(bi)實際(ji)測(ce)量的(de)特(te)征尺寸(cun)與(yu)標稱(cheng)值，以(yi)此(ci)校(xiao)正壓電陶瓷(ci)管驅動(dong)的(de)探(tan)針位(wei)移(yi)精(jing)度(du)，消(xiao)除(chu)非(fei)線(xian)性誤(wu)差(cha)帶(dai)來的(de)形變失真(zhen)。

　　2. 力(li)曲(qu)線(xian)校準：利用(yong)已(yi)知(zhi)彈(dan)性(xing)系數(shu)的(de)微(wei)懸(xuan)臂(bi)梁作(zuo)為力(li)學參(can)考(kao)。輕(qing)敲模式(shi)下(xia)，逐(zhu)步(bu)改(gai)變(bian)探(tan)針與(yu)樣品(pin)間距(ju)離，記錄懸(xuan)臂(bi)梁振幅及(ji)相位(wei)隨(sui)距(ju)離變化曲(qu)線(xian)，擬合出(chu)真實的(de)力(li) - 距離關系，修正因溫度(du)導(dao)致(zhi)的(de)懸(xuan)臂(bi)梁彈(dan)性(xing)模量變(bian)化等因(yin)素(su)引(yin)起的(de)力(li)度(du)測(ce)量(liang)偏(pian)差(cha)。

　　3. 電(dian)流校準(針對導(dao)電樣品(pin))：連接(jie)精(jing)密(mi)電(dian)流源與(yu)前(qian)置放(fang)大器，施加(jia)系列(lie)已(yi)知(zhi)電(dian)流於探(tan)針尖(jian)端，同(tong)步(bu)記錄反饋信(xin)號(hao)強度(du)，繪制(zhi)標準曲(qu)線(xian)，便於(yu)後續(xu)準確量化隧(sui)穿(chuan)電流等電(dian)學參(can)數(shu)。

　　三(san)、光(guang)學(xue)輔助(zhu)系統校準

　　若(ruo)配(pei)備光學顯(xian)微(wei)鏡輔助(zhu)定(ding)位(wei)，需進行物(wu)鏡標定(ding)。移(yi)動臺上(shang)固(gu)定(ding)有精(jing)確(que)刻(ke)度(du)的(de)十(shi)字(zi)準線(xian)靶標，切(qie)換(huan)不同(tong)放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)物(wu)鏡觀察，調整光學(xue)系統直至視野(ye)中心與(yu)坐標原(yuan)點重(zhong)合，且刻度(du)線(xian)無(wu)畸變(bian)，保證(zheng)肉(rou)眼(yan)觀測區域能(neng)精(jing)準對應(ying)到掃描探(tan)針的(de)工(gong)作(zuo)區間。

　　四(si)、定(ding)期全面校驗(yan)

　　除(chu)上(shang)述專項(xiang)校準外，還需定(ding)期開展(zhan)整體(ti)性能(neng)評(ping)估。用(yong)單壹(yi)晶矽(gui)片(pian)作(zuo)為綜(zong)合測(ce)試(shi)樣(yang)本(ben)，連續(xu)執(zhi)行(xing)多(duo)輪掃(sao)描任(ren)務，涵(han)蓋(gai)大(da)範(fan)圍概覽到小區域精(jing)細(xi)成(cheng)像，檢(jian)驗(yan)重(zhong)復性(xing)和(he)壹(yi)致性(xing)；同(tong)時交叉(cha)比(bi)對不(bu)同(tong)探(tan)針在(zai)同(tong)壹(yi)區域的(de)測(ce)量結果，排(pai)查個體(ti)差(cha)異(yi)超差(cha)的(de)探(tan)針。

　　低溫掃描(miao)探針顯(xian)微鏡校準需綜(zong)合考(kao)量(liang)環境(jing)穩定(ding)性(xing)、探針核(he)心性(xing)能(neng)及輔助(zhu)系統協同(tong)性(xing)，通過(guo)多維(wei)度(du)、周(zhou)期性的(de)專業(ye)校準操(cao)作(zuo)，才能(neng)確保該(gai)精(jing)密(mi)儀器在(zai)復雜(za)工(gong)況(kuang)下(xia)提(ti)供(gong)可靠(kao)的(de)微(wei)觀表(biao)征數(shu)據(ju)。