| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-8页 |
| 第一章 绪论 | 第8-22页 |
| §1.1 纳米技术概述 | 第8-12页 |
| §1.1.1 纳米技术的发展现状 | 第8-10页 |
| §1.1.2 纳米技术的应用 | 第10-12页 |
| §1.2 微纳米检测技术的发展 | 第12-17页 |
| §1.2.1 电子显微镜(EM)技术 | 第12-14页 |
| §1.2.2 扫描隧道显微镜(STM)技术 | 第14-15页 |
| §1.2.3 原子力显微镜(AFM)技术的发展及应用 | 第15-17页 |
| §1.3 本文的主要研究内容及研究成果 | 第17-20页 |
| 参考文献 | 第20-22页 |
| 第二章 AFM的基本原理与方法 | 第22-34页 |
| §2.1 AFM的基本工作原理 | 第22-23页 |
| §2.2 AFM系统的组成 | 第23-24页 |
| §2.3 微悬臂偏转量的检测方法 | 第24-27页 |
| §2.3.1 常用的几种检测方法 | 第25-26页 |
| §2.3.2 光束偏转法 | 第26-27页 |
| §2.4 压电陶瓷扫描器 | 第27-33页 |
| §2.4.1 压电效应 | 第27-29页 |
| §2.4.2 压电陶瓷的推拉式控制方法 | 第29-30页 |
| §2.4.3 压电陶瓷扫描器的特性 | 第30-31页 |
| §2.4.4 传统压电陶瓷扫描器的类型及优缺点 | 第31-33页 |
| 参考文献 | 第33-34页 |
| 第三章 基于平板扫描器的新型AFM系统的研制 | 第34-56页 |
| §3.1 系统总体设计 | 第34-35页 |
| §3.2 AFM探头的研制 | 第35-43页 |
| §3.2.1 扫描结构的选择 | 第36-37页 |
| §3.2.2 平板扫描器的研制 | 第37-38页 |
| §3.2.3 Z向反馈控制器的设计 | 第38-39页 |
| §3.2.4 微探针的选择 | 第39-40页 |
| §3.2.5 粗调与微调进给机构的研制 | 第40-41页 |
| §3.2.6 光电检测系统及几何光路设计 | 第41-43页 |
| §3.3 控制电路及硬件部分 | 第43-49页 |
| §3.3.1 平板扫描驱动电路 | 第43-44页 |
| §3.3.2 前置放大电路及PID反馈控制电路 | 第44-47页 |
| §3.3.3 A/D与D/A接口 | 第47-49页 |
| §3.4 软件设计与优化 | 第49-52页 |
| §3.4.1 扫描控制软件的开发 | 第49-50页 |
| §3.4.2 图像处理软件系统 | 第50-52页 |
| §3.5 系统其它部分的研制 | 第52-55页 |
| §3.5.1 CCD显微摄像监控系统 | 第52-53页 |
| §3.5.2 XY微动平台的设计 | 第53-55页 |
| 参考文献 | 第55-56页 |
| 第四章 基于平板扫描器的AFM系统的误差分析及性能优化 | 第56-65页 |
| §4.1 平板扫描器的性能优化研究 | 第56-59页 |
| §4.1.1 大范围均匀扫描的研究 | 第56-58页 |
| §4.1.2 扫描速度的影响及优化 | 第58-59页 |
| §4.1.3 结构误差的分析和优化研究 | 第59页 |
| §4.2 系统电路的分析及优化 | 第59-61页 |
| §4.2.1 扫描驱动电路精度的分析 | 第59-60页 |
| §4.2.2 其他电路部分的优化 | 第60-61页 |
| §4.3 压电陶瓷的非线性及校正 | 第61-63页 |
| §4.4 其它因素的影响分析 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-65页 |
| 第五章 基于平板扫描器的AFM系统的实验及应用研究 | 第65-77页 |
| §5.1 平板扫描器与传统压电扫描器的对比实验 | 第65-69页 |
| §5.1.1 多孔氧化铝小范围扫描实验 | 第65-66页 |
| §5.1.2 光栅的中范围扫描实验 | 第66-67页 |
| §5.1.3 光栅的大范围扫描实验 | 第67-69页 |
| §5.2 金属膜的AFM测试实验研究 | 第69-72页 |
| §5.2.1 镀银薄膜的纳米结构图像 | 第69-70页 |
| §5.2.2 镀金膜的成膜过程研究 | 第70-72页 |
| §5.3 其他材料的扫描实验 | 第72-75页 |
| §5.3.1 有机材料CuPc的扫描实验 | 第72-74页 |
| §5.3.2 锗量子点的AFM纳米结构图像 | 第74-75页 |
| §5.4 基于平板扫描器的AFM系统的其他应用研究 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-80页 |
| §6.1 研究工作总结 | 第77-78页 |
| §6.2 展望 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
