导读:本文包含了压电探针论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:褶皱,裂纹,刚性薄膜,柔性衬底,微探针
压电探针论文文献综述
孙毅[1]（2019）在《基于压电驱动微探针诱导有序褶皱形成的机理研究》一文中研究指出随着微纳加工制造技术的进步,微电子机械系统(MEMS)的设计与制造逐渐向纳米尺度发展,因此对构成MEMS的微型结构和微型器件的性能与可靠性提出了更高的要求。在众多的微型结构和微型器件(如微齿轮、微传感器和微流控芯片等)制造中,采用薄膜和衬底的多层结构制作微纳结构与器件是一个重要研究方向,因此这类结构或器件的性能与可靠性依赖于薄膜和衬底两者的物理和化学性质。而柔性衬底上刚性薄膜结构的力学不稳定性通常会引起微观起皱现象,对于那些自发形成的无规律不可控的褶皱模式,往往会导致微纳结构或者器件的功能失效,而对于那些可控的有序褶皱模式,对提高微纳结构或者器件的性能起着重要的作用。因此,研究薄膜与衬底间的相互作用导致的微观形貌变化(如起皱或断裂)对提高微纳结构与器件的性能具有重要的科学意义。本论文提出了一种基于压电驱动微探针诱导金属薄膜/柔性衬底局部起皱的方法,通过精确地控制探针的位移可实时的调节薄膜局部的压缩应力场,进而可以实现薄膜起皱形态的实时调控。论文详细研究了金属薄膜/柔性衬底在面外压痕和面内位移下射线状褶皱和环形褶皱的形成机理和动态演化过程,主要研究工作和创新点如下:1.详细分析了国内外关于金属薄膜局部化起皱现象的研究现状,包括金属薄膜/柔性衬底和金属薄膜/粘性衬底的起皱现象、不同褶皱模式的控制方法以及起皱形态的调节机理。提出了本论文的研究目的和内容。2.根据柔性衬底上刚性薄膜的起皱和断裂机理,分析了热应力作用下金(Au)膜/PDMS(聚二甲基硅氧烷,Polydimethylsiloxane)衬底上褶皱和裂纹的形成与演化,阐述了刚性薄膜/柔性衬底局部有序褶皱模式的形成机理,实验结果展示了表面缺陷可以改变薄膜局部压缩应力状态,进而改变薄膜局部起皱形态。3.提出了一种基于压电驱动微探针诱导金属薄膜/柔性衬底局部起皱的方法,搭建了一套基于压电驱动微探针形成局部褶皱结构的实验装置,通过精确的控制探针的位移对初始光滑的Au膜/PDMS衬底施加连续的面外压痕和面内位移,诱导了薄膜局部的起皱和断裂,实现了褶皱和裂纹的形成与形态演化的实时可控,通过光学显微镜实时监控薄膜表面形态的演变,实现了褶皱演变的原位监测。详细研究了面外压痕和面内位移下局部化褶皱和裂纹的形成机理、形态特征和演化规律,为制造实时可控的局部化褶皱和裂纹模式提供了实验依据。4.通过控制单探针对初始起皱的Au膜/PDMS衬底施加面外压痕和面内位移,实现了局部褶皱的形态转变。实验结果表明:在面外压痕下,局部褶皱将演化为射线状模式;在面内位移下,局部褶皱将演化为环形模式。通过控制探针的位移大小和加载方向可以调节褶皱的转变程度与形态。实验方法和结果对调控微纳结构、微纳器件和工程材料中一些不理想的起皱形态具有一定的指导意义和工程应用价值。5.通过控制双探针对初始起皱的Au膜/PDMS衬底施加面外压痕,调控了局部褶皱形态的转变,揭示了探针间薄膜表面褶皱形态有序化的物理机理。实验结果表明,褶皱形态的转变程度与探针间距以及压痕深度有关,探针间距越小并且压痕深度越大,褶皱形态的转变程度越大,褶皱更加有序。实验结果对多探针诱导刚性薄膜/柔性衬底形成大面积高度有序的褶皱结构具有重要的指导意义。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2019-05-28）
崔岩,张吕权,夏劲松,王立鼎[2]（2011）在《压电微悬臂梁探针的制作工艺研究》一文中研究指出为实现压电探针在纳米器件表征和加工领域的应用,设计并制作了一种压电微悬臂梁探针.采用各向异性湿法腐蚀的方法得到纳米级硅针尖,用局部压电层方法解决了压电微悬臂梁探针制作过程中探针、压电薄膜和微悬臂梁之间的工艺兼容性问题.使用微力传感器测试平台对尺寸为450μm×70μm的压电悬臂梁探针进行测试,结果表明,这种尺寸的压电悬臂梁探针的弹性常数为21.17N/m,与理论计算值相符.通过对压电探针的设计制作,总结了湿法腐蚀-干法刻蚀等工艺的结合方案,为压电探针的广泛应用奠定了基础.(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2011年01期）
钱梦騄,程茜,柯微娜[3]（2010）在《扫描探针声显微术和压电响应力显微术》一文中研究指出1引言随着当代科学技术的高速发展,迫切需要开展微米--纳米的材料和结构的无损评估。在扫描探针声显微镜基础上发展形成的扫描探针声显微镜(SPAM)和压电响应力显微镜(PFM),可以实现(本文来源于《泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集》期刊2010-12-26）
张吕权[4]（2010）在《压电微探针中PZT薄膜与硅尖制备工艺的研究》一文中研究指出压电微悬臂梁集成了传感和执行功能,既可致动微悬臂梁,又可探测微悬臂梁的位移量,以其结构简单、易于微型化、频率响应高等特点在原子力显微镜中得到广泛应用。本课题组设计了一种新型压电微悬臂梁探针,但是在工艺上出现硅尖不易获得、PZT薄膜不容易腐蚀干净等问题,在本文中提出了解决方案,从薄膜性能的优化到探针制作工艺的改进,并对压电微悬臂梁探针进行了频率测试。为了优化PZT薄膜的性能,在实验中利用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备PZT薄膜,并在不同工艺参数下进行了处理,然后利用XRD技术对它们进行了表征,利用基片曲率法对它们进行了残余应力测试。研究表明：PZT薄膜经过不同退火温度(500℃、600℃、700℃)后薄膜都具有钙钛矿结构,但是在600℃退火下薄膜的特征峰最为尖锐,钙钛矿结构最好,当PZT薄膜经过700℃高温退火后薄膜出现了PbO杂质峰；厚度和衬底是否提前退火对PZT薄膜的特征峰位置影响很小,但是使薄膜的择优取向发生了改变。磁控溅射制备的Pt薄膜呈现为压应力,在经过高温退火后Pt薄膜的残余应力变成了拉应力,经过不同的退火温度处理得到的Pt (PZT)薄膜残余应力大小不同,在未退火的衬底上制备的PZT压电薄膜表现为拉应力,而在退火衬底上制备的PZT压电薄膜则表现为压应力,不同厚度的PZT压电薄膜残余应力不一样。在600℃时,PZT薄膜的钙钛矿结构最好,同时拉应力最小,因此600℃是PZT压电薄膜的最佳退火温度。在KOH中加入乙醇溶液减慢了硅尖的腐蚀速度,成功的解决了压电微悬臂梁探针针尖制备中腐蚀速度不易控制的问题；为了解决PZT薄膜不容易腐蚀干净问题,在实验中将PZT压电层与PZT钝化层分成二步进行腐蚀。经过工艺改进后,硅尖制备和PZT薄膜腐蚀效果得到显着提高。成功制备了压电微悬臂梁探针,对450μm×70μm×10μm的压电微悬臂梁探针进行了固有频率测试,该微悬臂梁探针的一阶固有频率为43.78kHz。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-12-21）
黄强先,王广红,万耿华,倪康[5]（2010）在《基于相位反馈控制的压电微音叉扫描探针显微镜》一文中研究指出压电微音叉具有谐振频率稳定、品质因数高和易于实现音叉臂的振动检测等优点。利用微音叉的这些特性,将其与钨探针结合,构成了压电微音叉扫描探针显微镜(SPM)测头,可实现对微观表面的测量。该测头扫描时,压电微音叉的谐振频率被试样表面原子和钨探针尖端原子间的作用力调制。探针的谐振状态通过锁相环路(PLL)实现,微音叉测头与试样间的恒定测力及测头的Z向定位通过相位反馈控制实现。此外,测量系统可同时获得试样表面的微观轮廓图和相位图。(本文来源于《工具技术》期刊2010年04期）
王广红[6]（2010）在《基于压电微音叉的扫描探针显微镜系统研究》一文中研究指出扫描探针显微镜(SPM)在微机电学、化学和生物医学等方面有着广泛的应用前景。本文研究了一种由压电微音叉作为测头的扫描探针显微镜系统。本文完成的工作主要有以下几个部分:扫描探针显微镜测头方面,文中介绍了系统测头构成原理,并对测头性能进行了测试;硬件电路方面,采用锁相环路对测头进行励振及频率跟踪,对原有的锁相环路进行了改进。文中介绍了锁相环路的工作原理,以及本系统中运用锁相环路实现测头励振与频率跟踪的改进方案及其实现;另外硬件电路方面调试了测头谐振信号的真有效值转换及转换后的放大滤波电路和相位差电压值的滤波电路;反馈控制方面,搭建系统各部分形成振幅反馈与相位反馈控制回路;系统软件设计方面,采用VC设计了探针与试样逼近测试程序、系统动态响应测试程序以及试样扫描程序,并运用各程序对系统各项参数进行了测试;最后,对试样进行了测试,给出了扫描获得的试样表面微观形貌图以及相位图,并且对图像进行了分析,证明了系统的有效性。根据文中所叙述的各项研究结果,表明所研究的扫描探显微镜系统具有较高的垂直空间分辨率,以及可以实现大台阶试样的微观形貌测量。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2010-04-01）
夏劲松[7]（2009）在《压电微悬臂梁探针的制备工艺研究》一文中研究指出随着微纳米科技的发展,人类需要更有力的工具来实现微纳器件的加工和表征。压电微悬臂梁探针以其优越的自驱动、自感知性能克服了普通探针的缺点,在扫描探针显微镜、隧道传感器、微纳米加工、高密度数据存储中的应用越来越多。本文以压电微悬臂梁探针的制备工艺为研究对象,采用局部压电层的办法解决了压电探针制作中的工艺兼容性问题。分析比较了(100)硅片和(110)硅片的湿法腐蚀特性。建立(110)硅片腐蚀针尖模具的理论模型,推导掩膜尺寸与针尖高度的计算公式。分别设计倒模具法和湿法腐蚀法制作压电探针的工艺方案,根据实验条件确定使用(100)硅片实现湿法腐蚀制作压电探针。采用局部压电层的办法将湿法腐蚀针尖工艺、溶胶-凝胶法制作压电薄膜工艺以及干法刻蚀释放微悬臂梁工艺进行集成,解决了工艺兼容性问题,制作得到压电探针阵列。使用微力传感器测试平台对压电探针的弹性常数进行测试,当局部压电层长度为225μm和337.5μm时,弹性常数分别为21.47N/m和41.28N/m,与理论计算值相符。使用制作的探针对光栅样品进行扫描测试,达到较好的图像分辨率。本文实现了硅针尖、压电薄膜和微悬臂梁工艺的兼容,达到了预期目标,为压电探针在微纳器件加工和表征中的应用打下了良好的基础。(本文来源于《大连理工大学》期刊2009-11-15）
苏东川,李喜德[8]（2009）在《探针测量中压电载物台竖向位移的精细标定研究》一文中研究指出原子力显微探针具有很高的空间分辨率,使其逐渐成为实验力学在微纳米尺度检测的重要工具之一。目前,原子力显微探针已广泛应用于微纳米尺度下材料性能、表面相互作用以及传感等研究领域。本文利用平均时间序列散班干涉技术,对应用于探针测量中压电载物台的竖向位移进行了精细测量,给出了从几十微米、微米、数百纳米、几十纳米到数纳米的多层级位移标定曲线。研究中提出的平均和拟合时间序列散班干涉方法,可以在同一序列散班场中,解调不同层级位移场,从而为探针测量中精确的试件定位提供精明控制。文中给出了详细的标定原理和结果,同时将标定好的载物台和自行研制的单探针原子力显微平台相结合,给出了载物台位移控制和原子力显微镜的微悬臂变形与输出信号之间的关系。(本文来源于《第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集》期刊2009-07-25）
夏涵,黄君富,王丰,陈鸣,黄庆[9]（2009）在《多聚T尾型探针在压电石英晶体微天平DNA传感器检测铜绿假单胞菌中的实验研究》一文中研究指出目的构建一种压电石英晶体微天平(QCM)DNA传感器多聚T尾型探针敏感膜制备新方法,同时对其重要影响因素进行优化探讨。方法设计一种多聚T尾型探针,固定在压电QCM DNA传感器晶振表面,对探针固定浓度、杂交温度和杂交时间等因素进行实验研究,进一步将构建的多聚T尾型探针DNA传感器和普通探针DNA传感器用于铜绿假单胞菌检测,比较两种传感器的频率响应性能,同时对该压电QCM DNA传感器的再生性能进行研究。结果探针最佳固定浓度为2.0μmol/L,最适杂交温度为40℃,最适杂交时间为90min;多聚T尾型探针DNA传感器的响应性能显着大于普通探针DNA传感器(P<0.05),可以重复使用7次。结论基于多聚T尾型探针的压电QCM DNA传感器,具有杂交效率高、技术难度低、频率响应性能高等优点,在压电QCM DNA传感器基因检测领域有较好的应用前景。(本文来源于《中华医院感染学杂志》期刊2009年14期）
吴绍勇,许晓慧,吴亚雷,赵钢,褚家如[10]（2008）在《提高压电微探针表面信息读取电荷灵敏度的方法》一文中研究指出分析了基于原子力显微镜(AFM)探针阵列的超高密度信息存储中压电方式读取纳米数据坑的电荷灵敏度,从探针结构设计的角度指出通过改进上电极钝化层的设计可以使电荷灵敏度提高约50%;在读取电路中引入直流偏置电压,通过提高锆钛酸铅(PZT)薄膜的等效横向压电系数d31进一步提高电荷灵敏度.利用硅片悬臂梁上溶胶-凝胶法制备的PZT薄膜,基于正压电效应实验验证了施加直流偏置电压对d31的提高作用.直流偏压从0 V增加到10 V时,等效横向压电系数d31从-48 pC/N提高到-120 pC/N.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2008年04期）
压电探针论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为实现压电探针在纳米器件表征和加工领域的应用,设计并制作了一种压电微悬臂梁探针.采用各向异性湿法腐蚀的方法得到纳米级硅针尖,用局部压电层方法解决了压电微悬臂梁探针制作过程中探针、压电薄膜和微悬臂梁之间的工艺兼容性问题.使用微力传感器测试平台对尺寸为450μm×70μm的压电悬臂梁探针进行测试,结果表明,这种尺寸的压电悬臂梁探针的弹性常数为21.17N/m,与理论计算值相符.通过对压电探针的设计制作,总结了湿法腐蚀-干法刻蚀等工艺的结合方案,为压电探针的广泛应用奠定了基础.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压电探针论文参考文献
[1].孙毅.基于压电驱动微探针诱导有序褶皱形成的机理研究[D].浙江理工大学.2019
[2].崔岩,张吕权,夏劲松,王立鼎.压电微悬臂梁探针的制作工艺研究[J].西安交通大学学报.2011
[3].钱梦騄,程茜,柯微娜.扫描探针声显微术和压电响应力显微术[C].泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集.2010
[4].张吕权.压电微探针中PZT薄膜与硅尖制备工艺的研究[D].大连理工大学.2010
[5].黄强先,王广红,万耿华,倪康.基于相位反馈控制的压电微音叉扫描探针显微镜[J].工具技术.2010
[6].王广红.基于压电微音叉的扫描探针显微镜系统研究[D].合肥工业大学.2010
[7].夏劲松.压电微悬臂梁探针的制备工艺研究[D].大连理工大学.2009
[8].苏东川,李喜德.探针测量中压电载物台竖向位移的精细标定研究[C].第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集.2009
[9].夏涵,黄君富,王丰,陈鸣,黄庆.多聚T尾型探针在压电石英晶体微天平DNA传感器检测铜绿假单胞菌中的实验研究[J].中华医院感染学杂志.2009
[10].吴绍勇,许晓慧,吴亚雷,赵钢,褚家如.提高压电微探针表面信息读取电荷灵敏度的方法[J].纳米技术与精密工程.2008