| 中文摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 原子力显微镜的基本原理 | 第10-11页 |
| 1.2 多频原子力显微技术发展现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 多频原子力技术的应用 | 第11-13页 |
| 1.2.2 多频原子力显微技术的分类 | 第13-14页 |
| 1.3 双模原子力显微镜的技术难点及研究现状 | 第14-17页 |
| 1.4 音叉探针的发展现状及限制 | 第17-19页 |
| 1.4.1 音叉探针的发展现状 | 第17-18页 |
| 1.4.2 音叉探针的使用限制及解决方法 | 第18-19页 |
| 1.5 研究意义及内容 | 第19-21页 |
| 第2章 基于新型音叉探针的双模原子力显微技术原理 | 第21-55页 |
| 2.1 传统双模原子力显微技术的基本原理 | 第21-27页 |
| 2.1.1 闭环频率信号成像原理 | 第22-25页 |
| 2.1.2 开环幅值信号成像原理 | 第25-27页 |
| 2.2 新型音叉探针的基本结构及特点 | 第27-31页 |
| 2.2.1 探针的基本结构 | 第27-29页 |
| 2.2.2 探针的信号提取 | 第29页 |
| 2.2.3 探针的频响曲线 | 第29-31页 |
| 2.3 探针的有限元仿真模型 | 第31-33页 |
| 2.4 探针的多级耦合模型 | 第33-44页 |
| 2.4.1 多级耦合模型的建立 | 第36-39页 |
| 2.4.2 多级耦合模型的应用 | 第39-41页 |
| 2.4.3 探针耦合参数的测量方法 | 第41-44页 |
| 2.5 基于新型音叉探针双模原子力显微技术的基本原理 | 第44-53页 |
| 2.5.1 基于新型音叉探针的双模工作模式 | 第44-45页 |
| 2.5.2 一阶信号基于多级耦合模型的分析 | 第45-48页 |
| 2.5.3 二阶信号基于多级耦合模型的分析 | 第48-53页 |
| 2.6 小结 | 第53-55页 |
| 第3章 工作模式及测量参数的影响分析 | 第55-83页 |
| 3.1 工作模式的实现方法 | 第55-62页 |
| 3.1.1 调幅模式 | 第55-57页 |
| 3.1.2 调频模式 | 第57-62页 |
| 3.2 温度对测量准确性的影响 | 第62-68页 |
| 3.2.1 温度对谐振频率的影响 | 第62-64页 |
| 3.2.2 温度对品质因数的影响 | 第64-68页 |
| 3.3 寄生电容对探针输出信号的影响 | 第68-71页 |
| 3.4 激励电压对探针特性的影响 | 第71-82页 |
| 3.4.1 调频模式灵敏度的影响 | 第71-74页 |
| 3.4.2 激励电压对扫描成像的影响 | 第74-75页 |
| 3.4.3 激励电压对探针谐振频率的影响 | 第75-81页 |
| 3.4.4 激励电压范围的选择 | 第81-82页 |
| 3.5 小结 | 第82-83页 |
| 第4章 双模原子力显微测试系统的设计和搭建 | 第83-97页 |
| 4.1 系统的整体设计 | 第83-84页 |
| 4.2 系统硬件结构及组成 | 第84-93页 |
| 4.2.1 测头系统 | 第84-86页 |
| 4.2.2 定位系统 | 第86-87页 |
| 4.2.3 DSP反馈控制系统 | 第87-90页 |
| 4.2.4 锁相放大器 | 第90-92页 |
| 4.2.5 数据采集器 | 第92-93页 |
| 4.3 系统软件设计及功能 | 第93-95页 |
| 4.3.1 测量部分 | 第93-94页 |
| 4.3.2 参数调节部分 | 第94-95页 |
| 4.4 系统测量参数的选择 | 第95-96页 |
| 4.4.1 激励电压的选择 | 第95页 |
| 4.4.2 扫描速度的选择 | 第95-96页 |
| 4.5 小结 | 第96-97页 |
| 第5章 系统测试及实验结果分析 | 第97-117页 |
| 5.1 形貌成像工作模式的分析和选择 | 第97-100页 |
| 5.1.1 调频模式成像 | 第97-99页 |
| 5.1.2 调幅模式成像 | 第99-100页 |
| 5.1.3 形貌成像模式的选择 | 第100页 |
| 5.2 二阶信号的灵敏度曲线及分析 | 第100-104页 |
| 5.2.1 二阶闭环频移进针曲线 | 第101-103页 |
| 5.2.2 二阶开环幅值进针曲线 | 第103-104页 |
| 5.3 双模原子力显微镜不同工作模式的分析 | 第104-115页 |
| 5.3.1 样品激励的工作模式 | 第104-105页 |
| 5.3.2 二阶闭环频率信号成像 | 第105-110页 |
| 5.3.3 二阶信号形貌成像模式 | 第110-112页 |
| 5.3.4 二阶开环幅值成像及耗散功率的定量分析 | 第112-115页 |
| 5.4 小结 | 第115-117页 |
| 第6章 总结与展望 | 第117-121页 |
| 6.1 论文完成的主要工作 | 第117-118页 |
| 6.2 论文的创新点 | 第118页 |
| 6.3 工作展望 | 第118-121页 |
| 参考文献 | 第121-131页 |
| 附录 | 第131-133页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |