走査プローブ顕微鏡

発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：青木健二 (外7名)
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願平9-186441
公開番号（公開出願番号）：特開平11-030619
出願日： 1997年07月11日
公開日（公表日）： 1999年02月02日
要約：

【要約】【課題】固有振動数の高い探針保持部材を用いても凹凸画像および表面電位像の各分解能を向上し、探針-試料間の静電気力が大きくても強電界を生じさせない。【解決手段】オシレータ16の参照信号の所定周波数ω、すなわちチップ2-試料3間に印加する交流電圧の周波数ωが、カンチレバー1の固有振動数のシフトを一定に保持するために圧電走査素子4のZ圧電素子に供給される電圧フィードバック(Z信号)が十分追従できる大きさに設定される。これにより、探針-試料間の静電気力が大きくなった場合には、探針-試料間の距離が大きくなるため、強電界が生じない。またピーク検出器23により、フィルタ12の出力のうち、チップ2-試料3間の距離が最小となるピーク値が検出され、かつこのピーク値が凹凸像の信号として用いられて、1/2周期のノイズが除去される。したがって、凹凸像の分解能がより一層向上する。

請求項（抜粋）：

試料に対向して配置された探針と、前記探針を支持しかつこの探針を加振する加振手段と、この加振手段の固有振動数に等しい共振周波数で前記加振手段を共振する加振駆動手段と、前記探針の振動周波数の変化をこの変化に対応した電圧に変換する周波数-電圧変換器と、この周波数-電圧変換器の出力と前記固有振動数とのずれを一定に保つように出力する第1の誤差増幅器と、前記探針と前記試料との間の距離を制御する探針-試料間距離制御手段と、前記探針-試料間距離制御手段に、前記第1の誤差増幅器の出力に基づいて前記加振手段の固有振動数のシフトを一定に保持するための電圧をフィードバックする距離制御駆動手段と、この電圧のフィードバックが追従可能な大きさに設定された所定周波数の交流電圧の参照信号を出力する発振器と、前記第1の誤差増幅器の出力からこの発振器の出力する参照信号と同じ所定周波数成分を検出し出力する周波数検出手段と、この周波数検出手段の出力がゼロとなる直流電圧を出力する第2の誤差増幅器と、前記発振器が出力する参照信号の交流電圧と前記第2の誤差増幅器が出力する直流電圧とを加算した電圧を探針-試料間に印加する加算手段とを備え、前記第1の誤差増幅器の出力信号に基づいて、前記試料表面の凹凸像を得るとともに、前記第2の誤差増幅器の出力信号に基づいて、前記試料の表面電位像を得ることを特徴とする走査プローブ顕微鏡。

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