【課題】カンチレバーの交換のたびに生じる位相検出の検出感度の変化を容易に補正し得る走査型プローブ顕微鏡を提供する。
【解決手段】走査型プローブ顕微鏡は、自由端に探針１１をもつカンチレバー１２と、カンチレバー１２の変位を検出し、その変位を表す変位信号を出力する変位検出部１５と、加振信号に基づいてカンチレバー１２を振動させる加振部１４と、試料１９と探針１１を三次元的に相対的に移動させる走査部２０と、カンチレバー１２の変位信号と加振信号に同期した同期信号の位相差の情報を含む位相信号を生成する位相検出部３４を有している。位相検出部３４は、同期信号の位相を調整し得る位相調整部３５を備えている。位相調整部３５は、探針１１と試料１９が接触していない状態において存在する初期位相差をキャンセルする位相オフセットを変位信号と同期信号の位相差に与え得る。 （もっと読む）

【課題】硬い部分と柔らかい部分が混在する試料に対してもその表面形状を高精度で安定して測定し得る走査型プローブ顕微鏡を提供する。
【解決手段】走査型プローブ顕微鏡は、自由端に探針１１をもつカンチレバー１２と、カンチレバー１２の変位信号を出力する変位検出部１５と、カンチレバー１２を振動させる加振部１４と、試料１９と探針１１を三次元的に相対的に移動させる走査部２０を有している。加振部１４に加振信号を供給する混成信号算出部３０は、変位信号の振幅の情報を含む振幅信号を生成する振幅情報検出部と、変位信号と加振信号の位相差の情報を含む位相信号を生成する位相差情報検出部と、振幅信号と位相信号を加算して混成信号を生成する加算処理部を有している。走査部２０を制御するコントローラ２５は、混成信号に基づいて試料１９と探針１１の間の距離を制御するＺ制御部２６を有している。 （もっと読む）

【課題】液体に浸漬した試料を測定する際に、構成が簡単で低コストでありながら高精度の測定が可能なスプリアスフリーのカンチレバー励振方法を提供する。
【解決手段】カンチレバー５の背面に形成された金属薄膜５ａと、カンチレバー５が固定された台座部４の透明体４ａの下面に形成された対向電極９との間に、高周波の搬送波信号を振幅変調することで生成した励振電圧を印加する。カンチレバー５と液体８との界面に形成される電気二重層容量は誘電緩和するため界面張力効果による力は無視できる程度になり、静電気力による作用が支配的になるため、励振スペクトルが理想的な調和振動子モデルに近づき、共振周波数よりも十分低い周波数領域では振幅及び位相は周波数に依存しない平坦な特性となる。 （もっと読む）

【課題】基板上に成膜した薄膜の密着性を測定する密着性試験装置において、薄膜の微小領域を微小な垂直荷重により密着性の試験ができなかった。
【解決手段】密着性試験装置において、構造が小さく、かつバネ定数の非常に小さい弾性アームの変位量を制御することにより、軟らかい薄膜の微小領域で密着性の測定を可能にする。 （もっと読む）

【課題】近接場光やマイクロ波のような微小スケールのエネルギー源の空間分布を広い測定範囲、高空間分解能で観測することができるＳＰＭプローブを提供する。
【解決手段】ＳＰＭカンチレバー１と、ＳＰＭカンチレバーの探針部に形成された熱抵抗２と、熱抵抗２の上に形成された絶縁膜３と、絶縁膜３の上に形成された微小スケールエネルギー源を熱に変換する１本の細線４とを備えた。 （もっと読む）

【課題】液体に浸漬した試料を測定する際に好適な、構成が簡単で低コスト、測定環境を乱さないといった条件を満たすスプリアスフリーのカンチレバー励振方法を提供する。
【解決手段】カンチレバー５の背面に形成された金属薄膜５ａに対向して、カンチレバー５が固定された台座部４の透明体４ａの下面にＩＴＯ導電膜である対向電極９を設ける。励振信号生成部２１から金属薄膜５ａと対向電極９との間に励振用の交流電圧を印加すると、カンチレバー５に静電気力が作用し、これによりカンチレバー５は共振点付近で効率良く振動する。 （もっと読む）

【課題】自由端側の部位が液中に浸漬されるカンチレバーのＱ値を増大させる。
【解決手段】バイオセンサは、自由端側の部位が液体９中に浸漬されるカンチレバー２１、支持部にてカンチレバー２１の固定端を支持しつつ、カンチレバー２１がｎ次（ただし、ｎは２以上の整数）の振動モードにて共振するように、カンチレバー２１を励振する駆動部、および、カンチレバー２１の共振周波数を取得する周波数検出部を備える。バイオセンサにおける測定時には、ｎ次の振動モードにて振動するカンチレバー２１における一の節Ａ１が、液体９の液面９１に配置される。これにより、液面９１にて造波抵抗が発生することを抑制して、自由端側の部位が液体９中に浸漬されるカンチレバー２１の液体中にカンチレバーを浸漬させることによるＱ値の低下を軽減させることができる。 （もっと読む）

走査プローブ顕微鏡のプローブを振動させるためのピエゾ電気アクチュエイタ1はアナログ増幅器4のフィードバックブランチ3に配置されている。電流源10は規定された交流電流を増幅器4の入力に供給するために設けられている。増幅器4は電流源10からの電流がアクチュエイタ1を通って流れるようにアクチュエイタ1上の電圧を調節しようとする。アクチュエイタ1を通る電流がその偏向に比例するので、この設計は複雑なフィードバックループを必要とせずに一定の振幅でアクチュエイタが動作することを可能にする。 （もっと読む）

動的なプローブ検出システム（２９、３２）は、試料表面に向かっておよび試料表面から離れて繰り返し動かされるプローブ（１８）を含むタイプの走査型プローブ顕微鏡とともに使用するためのものである。試料表面が走査されると、干渉計（８８）がプローブから反射された光（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）と高さ基準ビームとの間の経路差を示す出力高さ信号を生成する。信号処理装置は、高さ信号を監視し、プローブの高さを示す各振動サイクルの測定値を導出する。これは、平均化またはフィルタリングに頼らずに、試料の画像を形成するために使用され得る試料の高さを表す測定値の抽出を可能にする。この検出システムはまた、フィードバックパラメータの平均値を設定されたレベルに維持するように動作可能なフィードバック機構を含むことができる。
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サンプル3のピエゾ電気応答は走査プローブ顕微鏡を適用することにより測定され、プローブ2はサンプル3と接触している。プローブはカンチレバー１に取り付けられ、アクチュエイタ5は共振周波数ｆで振動するようにフィードバックループ7、11、12、4により駆動される。原理的に同じ周波数ｆを有するが、（振動に関する）位相および／または周波数ｆｍｏｄで周期的に変化する振幅とを有するＡＣ電圧がサンプル3のピエゾ電気応答を発生するためにプローブに供給される。ロックイン検出器20はフィードバックループの制御信号Ｋ、ｆの周波数ｆｍｏｄでスペクトル成分を測定する。これらの成分はピエゾ電気応答を示し、装置の出力信号として記録されることができる。この方法はその共振周波数で共振器1の確実な動作を可能にし、高い感度を与える。 （もっと読む）