JP2000081443A5 - - Google Patents

Description

そこで、本発明は下記を課題とする。
（１）温度などの環境変化や接着剤の量や接着方法によらず固定部の状態を一定に保ち、安定した振動特性や検出特性が得られるような走査型プローブ顕微鏡を提供する。
（２）検出用圧電体の再利用が可能なような走査型プローブ顕微鏡を提供する。
（３）プローブの振幅やQ値などの振動パラメータのばらつきや、力検出における検出特性のばらつきが小さくなるような検出用圧電体とプローブの固定方法を提供する。
（４）サンプルから受ける力を直接反映した出力信号を出す検出用圧電体を得ることで、プローブとサンプルの距離を正確に制御する走査型プローブ顕微鏡を提供する。

この方法により、プローブと検出用圧電体の接合に接着剤が不要となり、接着剤の影響を受けずに、安定した振動特性や検出特性が得られるようになるとともに、検出用圧電体の再利用が可能となる。
（２）プローブ自体の弾性を利用して、プローブと検出用圧電体との接合を行うようにした。この場合、プローブの先端がサンプル面に対して垂直になるようにプローブと検出用圧電体との取付角度を規定した取付部をプローブホルダに設けた。

この方法により、プローブと検出用圧電体の接合に接着剤が不要となるとともに、プローブの先端がサンプル面に対して垂直になるようにプローブと検出用圧電体との取付角度が調整されるため分解能の低下も防止される。
（３）プローブの軸方向と検出用圧電体の梁の長手方向を概平行に接合する場合に比べて、プローブと検出用圧電体の接合部の接触面積が小さくなるようにプローブに対して検出用圧電体を接合面内で傾けて配置した。

この方法により、サンプルから受ける力を直接反映した出力信号を出す検出用圧電体が得られ、プローブとサンプルの距離を正確に制御できる。

検出用圧電体として、幅0.25mmラ厚さ0.1mmで、長さが5mmの水晶を材料とする梁を使用し、励振用圧電体には、縦10mmラ横5mmラ厚さ0.5mmの平板状に加工したPZTを使用した。励振用圧電体2はホルダ本体4に接着固定され、更に検出用圧電体3は励振用圧電体2に接着固定される。なお、励振用圧電体2と検出用圧電体3は電気的に絶縁されている。

プローブの接合は、検出用圧電体3とプローブ1を交差させ、接合部12を接着により行う方式とした。本実施例の場合、先の実施例とは異なり、検出用圧電体3の再利用が困難になったり、接着接合のため、温度などの環境変化を受けやすく、また、接合部12の接着状態のばらつきが多くなってしまうが、プローブの軸方向と検出用圧電体の梁の長手方向を概平行に接着固定する従来技術に比べ、検出用圧電体を接合面内で斜めに配置した効果により、接合部の面積が小さくなり、そのため、接合状態のばらつきが少なくなる。

図8に本発明の走査型プローブ顕微鏡の第4の実施例のプローブホルダ部の正面図を、図9に図8右側面図を示す。本実施例は、基本的に図2と同様の装置構成で、同じ原理によりプローブ1と検出用圧電体3が接合されるが、プローブの取付角度を微調整できる機構を取り付けた。プローブ取付用の治具固定部14がホルダ本体13に枢着され、固定部14とホルダ本体13の間にくさび型の部材15を入れる。くさび型部材15を送りネジ機構（図示せず）で挿入することにより、プローブの取付角度が可変となり、サンプルに対するプローブ先端の角度の微調が可能となる。

Claims (1)

1. 振動検出部を構成する部材の一部または全部に、圧電性を有する部材を使用した請求項１乃至４いずれか１項に記載の走査型プローブ顕微鏡。