Получение и исследования наноструктур. Вальднер В.О - 47 стр.

                               47

периода колебаний острие зонда не касается поверхности и во-
обще относительно слабо взаимодействует с образцом. И только
при сближении иглы с поверхностью вплоть до попадания в об-
ласть отталкивающего потенциала взаимодействие резко усили-
вается, и при этом соударении кантилевер теряет избыток энер-
гии, накопленный за остальную часть периода. В зависимости от
характера взаимодействия может меняться сдвиг фазы основной
гармоники колебаний относительно возбуждающего сигнала, а
также амплитуда и фаза высших гармоник. Кантилевер колеблет-
ся в вертикальном направлении на своей резонансной частоте или
вблизи ее. Кантилевер является резонансной системой с большой
добротностью и достаточно высокой резонансной частотой,
обычно более 100 кГц. Амплитуда колебаний кантилевера имеет
обычно величину в интервале примерно от 1 нм до 100 нм.
      Возбуждение механических колебаний кантилевера произво-
дится при помощи пьезодрайвера, с которым непосредственно кон-
тактирует подложка кантилевера.
      Лазерный луч регистрирующей системы отражается от канти-
левера, колеблющегося в вертикальном направлении. Колебания
кантилевера вызывают осциллирующее движение лазерного пятна
относительно верхней и нижней половины фотодиода. Это приво-
дит к появлению на выходе регистрирующей системы переменного
электрического сигнала на частоте осцилляций кантилевера, ам-
плитуда которого пропорциональна амплитуде колебаний острия
кантилевера. В нашем случае этим сигналом является переменная
составляющая сигнала «DFL» на частоте колебаний кантилевера.
Таким образом, регистрирующая система измеряет величину ам-
плитуды колебаний кантилевера и преобразует ее в электрический
сигнал в виде переменной составляющей сигнала «DFL». Далее,
производится обработка переменной составляющей сигнала «DFL»
- фильтрация, усиление и детектирование.
      В приборе имеется несколько возможных вариантов обработ-
ки переменной составляющей сигнала «DFL», любой из которых
может быть выбран по желанию оператора. Переменная состав-
ляющая сигнала «DFL» может быть направлена на вход синхрон-
ного усилителя (Lock-In amplifier), среднеквадратичного детектора