| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 纳米科技概述 | 第12-13页 |
| 1.2 徽纳米检测技术的发展 | 第13-16页 |
| 1.2.1 电子显微镜(EM)技术 | 第13-15页 |
| 1.2.2 扫描隧道显微镜(STM)及其应用 | 第15页 |
| 1.2.3 原子力显微镜(AFM)技术的发展现状及应用 | 第15-16页 |
| 1.3 本课题的研究内容及研究成果 | 第16-19页 |
| 第二章 AFM基本原理与方法 | 第19-27页 |
| 2.1 原子力作用机制 | 第19页 |
| 2.2 AFM工作原理 | 第19-21页 |
| 2.3 AFM系统基本组成 | 第21-22页 |
| 2.4 压电陶瓷扫描器 | 第22-27页 |
| 2.4.1 压电效应 | 第22-23页 |
| 2.4.2 压电陶瓷扫描器特性 | 第23-25页 |
| 2.4.3 基于传统压电陶瓷扫描器AFM的优缺点 | 第25-27页 |
| 第三章 新型快速AFM的系统研制 | 第27-46页 |
| 3.1 总体设计 | 第27-28页 |
| 3.2 新型快速AFM的探头研制 | 第28-34页 |
| 3.2.1 柔性结构扫描器的研制 | 第28-29页 |
| 3.2.2 微探针的选择 | 第29-31页 |
| 3.2.3 光电检测系统及其几何光路设计 | 第31-34页 |
| 3.3 新型快速AFM系统电路研制 | 第34-38页 |
| 3.3.1 前置放大电路 | 第34-35页 |
| 3.3.2 PID反馈控制电路 | 第35-37页 |
| 3.3.3 柔性结构扫描器驱动电路 | 第37-38页 |
| 3.4 快速数据处理及成像系统 | 第38-46页 |
| 3.4.1 数据采集卡 | 第38-40页 |
| 3.4.2 扫描控制及成像算法 | 第40-43页 |
| 3.4.3 快速AFM软件系统 | 第43-46页 |
| 第四章 快速AFM系统的性能分析及优化研究 | 第46-55页 |
| 4.1 扫描速度的影响及优化 | 第46-50页 |
| 4.1.1 柔性结构扫描器的稳定性分析及优化研究 | 第47-48页 |
| 4.1.2 扫描控制程序优化研究 | 第48-50页 |
| 4.2 快速AFM系统电路精度分析及优化 | 第50-51页 |
| 4.3 激光器及PSD误差分析 | 第51-53页 |
| 4.4 环境噪声对系统的影响 | 第53-55页 |
| 第五章 新型快速扫描AFM系统的实验及应用研究 | 第55-61页 |
| 5.1 不同材料的高分辨率扫描成像实验 | 第55-57页 |
| 5.1.1 多孔氧化铝的扫描成像 | 第55页 |
| 5.1.2 金属玻璃的扫描成像 | 第55-56页 |
| 5.1.3 二维光栅的纳米结构图像 | 第56-57页 |
| 5.2 一维光栅不同范围的扫描成像实验 | 第57-58页 |
| 5.3 硅基锗量子点的快速扫描成像实验 | 第58-61页 |
| 第六章 总结与展望 | 第61-63页 |
| 6.1 研究工作总结 | 第61-62页 |
| 6.2 展望 | 第62-63页 |
| 参考文献 | 第63-67页 |
| 作者简介 | 第67页 |
| 硕士期间发表论文 | 第67页 |