Im Folgenden ist eine Beschreibung der Kalibrierungsmethoden für die Mikroskope mit einer niedrigen Temperatur:
Umwelt- und Infrastrukturkalibrierung
1. Temperaturstabilitätskontrolle: Da die Ausrüstung in einer niedrigen Temperaturumgebung arbeiten muss, muss zunächst sichergestellt werden, dass das Kühlsystem genau die Temperatur steuert. Standardtemperatursensoren werden in der Nähe des Probenteils platziert, um ihre Schwankungen bei der eingestellten Temperatur zu überwachen. Im Idealfall sollten Temperaturschwankungen während des langen Betriebs in einem sehr kleinen Bereich kontrolliert werden, wenn die Schwankungen zu groß sind, müssen die Kühlmaschinenparameter abgerüstet werden oder die Isolationsschicht überprüft werden, ob sie beschädigt ist.
Verifizierung der Vibrationsisolation: Kleine Vibrationen stören die Genauigkeit des Scannens der Sonde. Nach der Aktivierung des stoßdämpfenden Tisches werden empfindliche Geräte wie Laserinterferometer platziert, um die Schwingungsgröße der Tischfläche zu erkennen und die Schwingungen auf ein niedriges Niveau zu reduzieren, indem die Parameter der Stoßdämpfungseinrichtung angepasst werden, um einen glatten Scanprozess zu gewährleisten.
Kalibrierung kritischer Sondenleistungen
1. Profilkalibrierung: Standardproben mit bekannten periodischen Nanostrukturen, wie z. B. Rasterdiffraktionsvorlagen, werden ausgewählt. Erfassen Sie Bilder in verschiedenen Scanbereichen und vergleichen Sie die tatsächlich gemessenen Merkmale mit den Nominalwerten, um die Probenverschiebungsgenauigkeit von piezokeramischen Rohren zu korrigieren und Formverzerrungen durch nichtlineare Fehler zu beseitigen.
2. Kraftkurvenkalibrierung: Verwenden Sie die Mikro-Suspensionsbalken mit bekannten Elastizitätskoeffizienten als mechanische Referenz. Im Tipp-Modus wird der Abstand zwischen der Sonde und der Probe schrittweise geändert, die Breite und Phasenveränderungen der Spannbalke mit der Entfernung aufgezeichnet, das wahre Kraft-Entfernungsverhältnis angepasst und die Kraftmessabweichungen korrigiert, die durch Temperaturveränderungen des Spannbalken-Elastizitätsmoduls verursacht werden.
3. Stromkalibrierung (für leitfähige Proben): Verbindung der Präzisionsstromquelle mit dem Vorverstärker, Anwendung einer Reihe bekannter Strome an der Sondenspitze, synchronisierte Aufzeichnung der Rückkopplungssignalstärke, Zeichnung einer Standardkurve, um die anschließende genaue Quantifizierung von Tunnelstromen und anderen elektrischen Parametern zu erleichtern.
Kalibrierung optischer Hilfssysteme
Wenn ein optisches Mikroskop zur Positionierunterstützung ausgestattet ist, ist eine Objektivkalibrierung erforderlich. Fixieren Sie das genau maßgebliche Kreuzlinienziel auf dem beweglichen Tisch, wechseln Sie die Objektivbeobachtung mit verschiedenen Vergrößerungsvermöglichungen, anpassen Sie das optische System, bis das Sichtfeldzentrum mit dem Koordinatenursprungspunkt übereinstimmt und die maßgebliche Linie keine Verzerrungen hat, um sicherzustellen, dass der Beobachtungsbereich mit dem bloßen Auge genau dem Arbeitsbereich der Scansonde entspricht.
Regelmäßige umfassende Überprüfung
Neben den oben genannten speziellen Kalibrierungen ist eine regelmäßige Gesamtleistungsbewertung erforderlich. Einkristallines Silizium als umfassende Testprobe für die kontinuierliche Ausführung von Scanaufgaben mit mehreren Runden, die einen breiten Überblick über die feine Bildgebung kleiner Bereiche abdecken, um Wiederholbarkeit und Konsistenz zu prüfen; Gleichzeitig werden die Messungen verschiedener Sonden im gleichen Bereich im Quervergleich durchgeführt, um Sonden mit übermäßigen individuellen Unterschieden zu identifizieren.
Die Mikroskopkalibrierung von Mikroskopsonderbrechungssonden erfordert eine umfassende Berücksichtigung der Umgebungsstabilität, der Kernleistung der Sonde und der Synergie des Hilfssystems, um sicherzustellen, dass das Präzisionsgerät unter komplexen Bedingungen zuverlässige mikroskopische Charakterisierungsdaten liefert.