| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-18页 |
| 第一章 前言 | 第18-41页 |
| ·纳米结构的研究发展现状 | 第19-23页 |
| ·纳米结构与纳米科技的迅速发展 | 第19-20页 |
| ·纳米结构的特性研究、应用和安全评估 | 第20-23页 |
| ·纳米标准化 | 第23-28页 |
| ·标准化 | 第23-25页 |
| ·国际国内纳米标准化动态 | 第25-26页 |
| ·纳米测量学的标准化是纳米标准化的首要任务之一 | 第26-28页 |
| ·基于扫描探针显微镜（SPM）的纳米结构的精确测量 | 第28-38页 |
| ·SPM 是纳米测量学的基础工具之一 | 第28-29页 |
| ·基于SPM 的精确测量面临的挑战 | 第29-30页 |
| ·仪器的性能改良与校正 | 第30-34页 |
| ·SPM 标准化 | 第34-36页 |
| ·国际上当前正在开展的SPM 预标准化工作 | 第36-38页 |
| ·本论文的研究内容、意义和目标 | 第38-41页 |
| ·本论文的研究内容和意义 | 第38-39页 |
| ·本论文的研究目标 | 第39-40页 |
| ·本论文的章节安排 | 第40-41页 |
| 第二章 基于新发展的Tip-C 测量针尖形貌的可行性研究 | 第41-69页 |
| ·测量针尖形貌的主要方法 | 第41-42页 |
| ·SEM/TEM | 第41-42页 |
| ·盲重构 | 第42页 |
| ·针尖表征结构(Tip characterizer, Tip-C) | 第42页 |
| ·Tip-C 的设计与发展 | 第42-54页 |
| ·超晶格组装(Superlattices) | 第42-43页 |
| ·结构设计 | 第43-45页 |
| ·各加工程序对组装结果的影响 | 第45-48页 |
| ·Tip-C 结构及尺寸的TEM 定标 | 第48-49页 |
| ·基于新发展的Tip-C 检测针尖形貌 | 第49-54页 |
| ·Tip-C 应用于针尖形貌表征的可行性 | 第54-68页 |
| ·实验方法 | 第54-55页 |
| ·SEM/TEM 与Tip-C 检验针尖形貌的损伤比较 | 第55-59页 |
| ·基于Tip-C 检测不同类型探针的针尖形貌 | 第59-62页 |
| ·动态模式的修正卷积模型与有效针尖形貌 | 第62-67页 |
| ·Knife edge 的有效尺寸 | 第67-68页 |
| ·本章小结 | 第68-69页 |
| 第三章 针尖形貌的精确测量研究 | 第69-98页 |
| ·动态AFM 中的基本理论 | 第70-73页 |
| ·悬臂的运动模型 | 第70-71页 |
| ·针尖样品间的相互作用力 | 第71-72页 |
| ·振动状态与针尖-样品相互作用 | 第72-73页 |
| ·成像力的影响 | 第73-84页 |
| ·成像力对knife edge 成像的影响 | 第74-81页 |
| ·成像力对CTF 的影响 | 第81-82页 |
| ·针尖形貌的量化评估 | 第82-84页 |
| ·表面结构引起的局部性质差异 | 第84-93页 |
| ·悬臂倾斜角对APD 的影响 | 第85-88页 |
| ·表面结构引起的悬臂受力差异 | 第88-90页 |
| ·假象 | 第90页 |
| ·表面结构、探针受力和侧向相位变化 | 第90-93页 |
| ·反馈参数 | 第93-96页 |
| ·反馈参数的影响 | 第93-94页 |
| ·扫描速度(v) | 第94-95页 |
| ·积分增益(λ) | 第95页 |
| ·特殊的扫描模式 | 第95-96页 |
| ·本章小结 | 第96-98页 |
| 第四章 探针-样品相互作用的模型计算及优化研究 | 第98-110页 |
| ·悬臂、样品、振动参数与成像状态之间的简化数学关系 | 第98-103页 |
| ·归一化接触时间(ct) | 第99-100页 |
| ·瞬时最大形变、瞬时最大排斥力F)(peak)和平均力 | 第100-101页 |
| ·平均力斥力区（高分支解）存在最小形变 | 第101-102页 |
| ·平均力理论计算方程 | 第102-103页 |
| ·分离悬臂参数与样品参数 | 第103页 |
| ·实验参数的影响与设置 | 第103-109页 |
| ·驱动频率等于共振频率(ω= ω_0 )下的参数选择与设置 | 第104-107页 |
| ·驱动频率小于截止频率(ω< ω_c )下的参数选择与设置 | 第107-109页 |
| ·本章小节 | 第109-110页 |
| 第五章 利用 Tip-C 表征纳米结构的精确形貌 | 第110-136页 |
| ·校正算法 | 第110-114页 |
| ·退卷积 | 第110-111页 |
| ·典型特征形状纳米结构的校正模型 | 第111-114页 |
| ·校正简单几何形貌纳米结构的尺寸 | 第114-126页 |
| ·单个胶体金颗粒和单个DNA 分子 | 第114-118页 |
| ·碳纳米管（CNT）的尺寸标定 | 第118-126页 |
| ·柔软样品纳米结构的形貌检测 | 第126-134页 |
| ·VSPFM 技术 | 第126-127页 |
| ·基于VSPFM 技术的柔软分子形貌校正方法 | 第127-128页 |
| ·图像处理技术在柔软纳米结构的形貌检测中的应用 | 第128-134页 |
| ·本章小结 | 第134-136页 |
| 第六章 总结与展望 | 第136-140页 |
| ·研究结果和意义 | 第136-138页 |
| ·本论文的主要创新点 | 第138页 |
| ·研究展望 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-152页 |
| 附录一 缩略词表 | 第152-153页 |
| 附录二 Tip characterizer 样品 | 第153-154页 |
| 附录三 NMIJ 用计量型AFM 对Tip-C 刻度标准的校正 | 第154-155页 |
| 附录四 Tip-C 的部分工作已经包含在ISO TC 201 SC9 SG5 提出的新工作计划中 | 第155-156页 |
| 附录五 CNT 样品 | 第156-157页 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 | 第157-158页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第158-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
