基于AFM探针的PZT标定和纳米尺度操控

• 作者: 丛娜 王智宇 王栋 董再励
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 原子力显微镜(AFM) 压电陶瓷管(PZT) Prandtl-Ishlinskii (PI)模型 纳米操作 虚拟纳米手策略
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 加工、测量与设备
• 页码范围: 304-309
• 分类号: TH89|TP242.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2015.05.007

摘要

研究了一种利用一般原子力显微镜(AFM)实现简便高效纳米操作的方法.利用AFM的成像功能及AFM探针的刻划功能,记录并测量压电陶瓷管(PZT)在X和Y两个方向的位移特性,解决了一般AFM无法检测自身PZT在X和Y两个方向位移的问题;采用Prandtl-Ishlinskii (PI)模型对PZT的迟滞非线性特性进行建模并建立前馈控制器,以解决AFM探针任意运动路径的驱动问题;采用虚拟纳米手策略对AFM探针的运动路径进行设计,通过构建的前馈控制器驱动AFM探针,完成了15 μm×15μm范围内对直径200 nm聚苯乙烯颗粒的连续折线推动,并对长约1.3μm的银棒进行了固定姿态连续平移操作,推动距离超过5μm,整个过程因减少了局部扫描环节而使平均单次操作时间减小到10 s以内.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董再励	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	73	1005	17.0	29.0
2	王栋	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	102	720	14.0	24.0
6	丛娜	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	2	21	1.0	2.0
7	王智宇	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	2	4	1.0	2.0