纳米尺度几何量和机械量测量技术PDF电子书下载

第1章 纳米尺度线宽（CD）测量 1

1.1概述 1

1.1.1纳米尺度线宽（CD）测量研究的应用背景 1

1.1.2 Nano 1线宽测量国际比对项目 3

1.1.3常用的线宽测量技术和方法简介 4

1.1.4纳米线宽（CD）测量的研究现状 6

1.1.5目前线宽测量工具存在的缺点与不足 8

1.2原子力显微镜AFM及其在线宽测量中的应用 9

1.2.1原子力显微镜概述 9

1.2.2 AFM在线宽测量中的应用 12

1.2.3原子力显微镜的最新发展 14

1.3线宽的测量模型与算法 15

1.3.1基于最小二乘法原理的测量模型 16

1.3.2基于最小二乘模型的测量结果分析 21

1.3.3使用不同探针测量结果的比较 24

1.4扫描图像数据的分析及误差修正 28

1.4.1探针膨胀作用的消除 28

1.4.2扫描图像的滤波去噪 33

1.4.3样本倾斜位置的修正 38

1.5线宽测量误差及不确定度分析 40

1.5.1不确定度的估计与合成 41

1.5.2线宽的计算及误差修正 42

1.5.3线宽测量的不确定度分析 43

1.5.4实验与不确定度值的估算 46

1.6双图像拼接法的研究 49

1.6.1双图像拼接法的提出 50

1.6.2刚体的空间位置变换 51

1.6.3扫描图像的匹配 53

1.6.4图像的插值和拟合 56

1.6.5实验与结果分析 57

参考文献 60

第2章 纳米尺度边缘粗糙度（LER）测量 69

2.1概述 69

2.1.1纳米尺度边缘粗糙度（LER）测量的研究背景 69

2.1.2线边缘粗糙度的研究内容及其发展 70

2.1.3线边缘粗糙度测量技术的研究现状 72

2.1.4线边缘粗糙度测量的关键问题分析 79

2.2线边缘粗糙度的定义及其表征参数的研究 81

2.2.1线边缘粗糙度测量的需求分析 81

2.2.2线边缘粗糙度的定义研究 87

2.2.3线边缘粗糙度的表征参数 89

2.3基于AFM的线边缘粗糙度测量模型 92

2.3.1测量样本与测量条件 93

2.3.2线边缘粗糙度测量模型的建立 94

2.3.3测量结果与分析 100

2.4线边缘粗糙度的多尺度表征方法研究 104

2.4.1线边缘粗糙度特性分析 105

2.4.2基于冗余第二代小波变换的LER多尺度表征 107

2.4.3随机轮廓仿真与分析 119

2.4.4测量结果与分析 122

2.5 AFM测量线边缘粗糙度影响因素的研究 126

2.5.1探针对扫描图像的影响 127

2.5.2 AFM扫描图像噪声的影响 130

2.5.3压电晶体驱动精度的影响 133

2.5.4扫描采样间隔的影响 136

参考文献 139

第3章 纳米尺度微力、杨氏模量和刚度测量 150

3.1概述 150

3.1.1纳米尺度力学量测量的研究意义和背景 151

3.1.2 AFM在纳米尺度力学测量中的应用状况 152

3.1.3微悬臂梁制造与应用状况 153

3.1.4微悬臂梁刚度测量的研究现状 154

3.2微悬臂梁频率响应特性研究 157

3.2.1微悬臂梁振动分析 157

3.2.2基于有限元法的微悬臂梁频率响应特性仿真 161

3.2.3杨氏模量与离面弯曲固有频率关系模型 164

3.3流体环境对微悬臂梁频率响应影响研究 165

3.3.1简化分析法 166

3.3.2微悬臂梁尺寸效应和流固耦合效应 169

3.3.3简化气弹模型方法 171

3.3.4计算流体力学方法 175

3.4微悬臂梁刚度测量方法研究 179

3.4.1微悬臂梁杨氏模量测试 179

3.4.2微悬臂梁刚度测量 185

3.4.3刚度测量结果与分析 188

3.5微悬臂梁刚度校正 190

3.5.1安装倾斜角对刚度的影响分析 191

3.5.2针尖位置对微悬臂刚度的影响分析 193

3.5.3接触刚度对微悬臂梁刚度影响的分析 195

3.5.4面内变形对刚度的影响分析 198

3.5.5等效刚度综合校正 200

参考文献 202

第4章 微纳尺度固液界面边界条件测量 209

4.1概述 209

4.1.1研究背景 209

4.1.2疏水表面纳米气泡研究进展 212

4.1.3固液界面边界滑移研究进展及其测量技术 214

4.1.4纳米气泡与边界滑移关系研究进展 220

4.1.5纳米气泡与边界滑移研究中存在的问题 220

4.2聚苯乙烯表面纳米气泡AFM成像 222

4.2.1改进的液体中微悬臂夹持器 222

4.2.2聚苯乙烯表面纳米气泡特征 223

4.2.3影响纳米气泡成像扫描参数 226

4.2.4力调制模式下探针与纳米气泡的相互作用研究 229

4.3纳米气泡产生纳米凹痕的机理研究 233

4.3.1纳米气泡存在对聚苯乙烯表面的影响 233

4.3.2疏水表面纳米凹痕形成 235

4.3.3纳米凹痕形成机理 237

4.4表面纳米结构提高纳米气泡非移动性研究 240

4.4.1纳米尺度动态接触角测量技术 241

4.4.2纳米气泡非移动性理论模型 244

4.4.3纳米气泡非移动性实验验证 247

4.5固液界面滑移长度测量方法的研究 252

4.5.1纳米气泡与边界滑移关系模型 253

4.5.2实验装置及样品制备 254

4.5.3接触模式AFM滑移长度的测量 257

4.5.4敲击模式AFM滑移长度的测量 263

4.5.5纳米气泡与边界滑移关系的实验验证 267

参考文献 270

附录 作者发表的与本书相关的文章目录 279

术语索引 282