多集成尖端扫描探针显微镜.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107636474A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201680024064.2(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司(22)申请日2016.02.2611332代理人王小衡王朝辉(30)优先权数据62/121,1742015.02.26US(51)Int.Cl.G01Q60/04(2010.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01Q60/30(2010.01)2017.10.25G01Q70/06(2010.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01Q10/04(2010.01)PCT/US2016/0197632016.02.26G01Q20/04(2010.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/138373EN2016.09.01(71)申请人沙朗特有限责任公司地址美国纽约(72)发明人夸梅·安蓬萨权利要求书3页说明书10页附图12页(54)发明名称多集成尖端扫描探针显微镜(57)摘要用于使用多集成尖端扫描探针显微镜检查来表征样本的装置和系统。多集成尖端(MiT)探针由定位到彼此nm内的两个或更多个整体集成的且可移动的AFM尖端组成，使得能够在真空或周围条件下进行前所未有的微尺度到纳米尺度的探针功能。尖端结构与电容式梳状结构组合，提供无激光、高分辨率、电接入、电断开致动和感测能力以及用于信号放大和降噪操作的与结型场效应晶体管的新颖集成。基于使用支撑齿轮：激光器、纳米定位器和电子器件的堆叠而功能化的多个单个尖端，该“片上平台”方法相对于当前技术来说是典范转移。CN107636474ACN107636474A权利要求书1/3页1.一种扫描探针适配器，包括：探针头部，所述探针头部具有至少一个探针尖端；以及光学显微镜，所述光学显微镜被构造成相对于样本查看所述探针头部。2.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，所述探针头部安装在台架上，所述台架被构造成使所述至少一个探针尖端相对于样本对齐。3.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，所述探针头部安装在压电样本台架上方，所述压电样本台架被构造成在至少两个轴上移动所述样本，并且被进一步构造成移动所述样本通过所述探针以用于扫描。4.根据权利要求3所述的扫描探针适配器，其中，所述压电台架安装到旋转台架上，所述旋转台架被构造成将所述样本定向在特定方向上。5.根据权利要求2所述的扫描探针适配器，其中，所述台架安装到以下各者上：(i)第一台架，所述第一台架被构造成沿着第一轴、X轴移动所述台架；(ii)第二台架，所述第二台架被构造成沿着第二轴、Y轴移动所述台架；以及(iii)第三台架，所述第三台架被构造成沿着第三轴、Z轴移动所述台架。6.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，所述探针头部包括顶部组件和底部组件。7.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，包括所述探针尖端的探针贴附到所述探针头部。8.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，包括所述探针尖端的探针贴附到板组件，并且所述板组件贴附到所述探针头部。9.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，所述探针头部容纳至少一个跨阻抗放大器。10.根据权利要求1所述的扫描探针适配器，其中，所述探针头部容纳至少一个弹簧装载式顶针，其中所述弹簧装载式顶针被构造成推动抵靠并且电接触板组件或包括所述探针尖端的探针。11.一种将探针头部附连到扫描探针显微镜的方法，所述方法包括以下步骤：移除所述扫描探针显微镜的现有探针头部；以及在所述扫描探针显微镜的样本台架上方安装根据权利要求1所述的探针头部。12.一种将探针头部附连到三维显微镜的方法，所述方法包括以下步骤：将样本台架放置在所述三维显微镜的下面，其中所述样本台架被构造成在至少两个轴上移动样本；以及相对于所述样本台架安装根据权利要求1所述的探针头部。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述三维显微镜是光学显微镜、扫描电子显微镜或传输电子显微镜。14.一种操作扫描探针显微镜的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有至少一个尖端的探针，所述探针包括至少一个整体集成的致动器和传感器，其中所述整体集成的致动器被构造成致动所述探针尖端并且使所述探针尖端振荡；以及使用所述整体集成的传感器来测量振荡的探针尖端的运动。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一个整体集成的致动器和传感器是电2CN107636474A权利要求书2/3页容式的、压电式的、压阻式的、或电容式、压电式和压阻式的组合。16.一种使扫描探针适配器中的至少两个探针尖端对齐的方法，所述方法包括以下步骤：提供包括至少两个探针尖端的探针头部；用AC或DC信号使样本和所述至少两个探针尖端偏置；使用样本台架将所述样本和所述至