本發(fā)明涉及物質(zhì)形貌分析以及計(jì)量測(cè)試，尤其涉及一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法。

背景技術(shù)：

1、掃描探針顯微鏡是具有原子級(jí)空間分辨率，能夠?qū)Ρ粶y(cè)表面及近表面區(qū)域的物理特性在原子量級(jí)的水平進(jìn)行檢測(cè)的一種儀器。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，掃描探針顯微鏡正作為一種計(jì)量測(cè)試儀器進(jìn)入了科研及工業(yè)領(lǐng)域，廣泛用于半導(dǎo)體、量子化學(xué)、催化劑等行業(yè)中的物質(zhì)形貌分析以及計(jì)量測(cè)試。目前無論是納米技術(shù)的研究還是應(yīng)用都需要迫切解決納米的絕對(duì)測(cè)量和納米測(cè)量?jī)x器的計(jì)量校準(zhǔn)。對(duì)掃描探針顯微鏡的進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的校準(zhǔn)花費(fèi)的時(shí)間與精力都是非常巨大的，因此對(duì)其某一方面的性能進(jìn)行評(píng)估較為經(jīng)濟(jì)可行，使用效率大為提高，目前利用掃描探針顯微鏡進(jìn)行亞納米高度測(cè)量應(yīng)用較多，為了提高測(cè)量精度及準(zhǔn)確性，在測(cè)量前對(duì)掃描探針顯微鏡進(jìn)行亞納米高度測(cè)量進(jìn)行校準(zhǔn)顯得尤為重要，目前這種校準(zhǔn)主要借助于單原子臺(tái)階樣品，但是現(xiàn)在所有的單原子臺(tái)階標(biāo)準(zhǔn)樣品一般不會(huì)在大氣下穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，由于空氣中的濕氣和氧氣的存在，其表面會(huì)退化，信噪比會(huì)降低到不可接受的程度時(shí)，需要在超高真空下才能保存。該方法對(duì)于單原子臺(tái)階樣品的理論高度需要作出溯源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要步驟包括a.?獲得鈦氧終止的鈦酸鍶（001）表面，表面大部分臺(tái)階為單臺(tái)階；b.?利用掃描探針顯微鏡獲得該表面的形貌圖像，測(cè)量臺(tái)階高度；c.?將所測(cè)得的臺(tái)階高度對(duì)比鈦酸鍶（001）鈦氧終止面臺(tái)階的原子高度（0.3905nm），獲得掃描探針顯微鏡的在1nm尺度的校準(zhǔn)系數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征包括如下步驟：a.?獲得鈦氧終止的鈦酸鍶（001）表面，表面大部分臺(tái)階為單臺(tái)階；b.?利用掃描探針顯微鏡獲得該表面的形貌圖像，測(cè)量臺(tái)階高度；c.?將所測(cè)得的臺(tái)階高度對(duì)比鈦酸鍶（001）鈦氧終止面臺(tái)階的原子高度（0.3905nm），獲得掃描探針顯微鏡的在1nm尺度的校準(zhǔn)系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征是：所述的鈦氧終止的鈦酸鍶（001）表面，為其表面鈦氧覆蓋的面積大于80%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征是：所述的表面大部分臺(tái)階為單臺(tái)階，單臺(tái)階占表面臺(tái)階比例80%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征是：所述的掃描探針顯微鏡，包括掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、靜電力顯微鏡、磁力顯微鏡、掃描離子電導(dǎo)顯微鏡、掃描電化學(xué)顯微鏡等。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征是：所述的獲得具有原子臺(tái)階的鈦氧終止面的鈦酸鍶表面的方法，為酸洗法，水洗法，管式爐退火法，真空退火法的一種或多種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征是：所述的利用掃描探針顯微鏡獲得該表面的形貌圖像，包括調(diào)整掃描探針顯微鏡的狀態(tài)，對(duì)鈦氧終止面的鈦酸鍶表面進(jìn)行原子級(jí)的成像。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于校準(zhǔn)掃描探針顯微鏡的方法，其特征是：所述的利用所測(cè)量的臺(tái)階高度對(duì)比鈦酸鍶（001）面鈦氧終止面臺(tái)階的原子高度，獲得掃描探針顯微鏡的在1nm尺度的校準(zhǔn)系數(shù)為，鈦酸鍶（001）面鈦氧終止面臺(tái)階的原子高度的理論高度為0.3905?nm，這個(gè)數(shù)值可以通過衍射的方法測(cè)定并溯源。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及物質(zhì)形貌分析以及計(jì)量測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可溯源的評(píng)估掃描探針顯微鏡測(cè)量物質(zhì)高度的方法。它包括如下步驟：a.獲得鈦氧終止的鈦酸鍶（001）表面，表面大部分臺(tái)階為單臺(tái)階；b.利用掃描探針顯微鏡獲得該表面的形貌圖像，測(cè)量臺(tái)階高度；c.將所測(cè)得的臺(tái)階高度對(duì)比鈦酸鍶（001）鈦氧終止面臺(tái)階的原子高度（0.3905nm），獲得掃描探針顯微鏡的在1nm尺度的校準(zhǔn)系數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：董國(guó)材
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)成儀器（常州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10