JP3229914B2 - 走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査型プローブ顕微鏡Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
- G01Q60/32—AC mode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/85—Scanning probe control process
- Y10S977/851—Particular movement or positioning of scanning tip
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子間力顕微鏡（以下、
ＡＦＭと記す）などの走査型プローブ顕微鏡に関し、特
にカンチレバの振動数の変化に基づいて試料に関する情
報を取得する走査型プローブ顕微鏡に関するものであ
る。
ＡＦＭと記す）などの走査型プローブ顕微鏡に関し、特
にカンチレバの振動数の変化に基づいて試料に関する情
報を取得する走査型プローブ顕微鏡に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来のＡＦＭの構成を示したもの
である。図１において、試料１は、試料を上下方向（Ｚ
方向）に変位させるＺスキャナ２の上に載置され、Ｚス
キャナ２は更に試料をＺ方向に直交するＸＹ平面で移動
させるＸＹスキャナ３の上に載置されている。Ｚスキャ
ナ２及びＸＹスキャナ４は、例えばピエゾ素子により
Ｚ，Ｘ，Ｙ方向に駆動される。ＸＹスキャナ３にはＸＹ
走査信号発生器４から走査信号が供給される。
である。図１において、試料１は、試料を上下方向（Ｚ
方向）に変位させるＺスキャナ２の上に載置され、Ｚス
キャナ２は更に試料をＺ方向に直交するＸＹ平面で移動
させるＸＹスキャナ３の上に載置されている。Ｚスキャ
ナ２及びＸＹスキャナ４は、例えばピエゾ素子により
Ｚ，Ｘ，Ｙ方向に駆動される。ＸＹスキャナ３にはＸＹ
走査信号発生器４から走査信号が供給される。
【０００３】５は、試料１の上に距離を隔てて配置され
一端が固定された弾性体からなるカンチレバであり、そ
の先端には探針６が針先を試料１へ向けて取り付けられ
ると共に、固定端付近に加振用のピエゾ素子７が取り付
けられている。カンチレバ５の上面は反射面とされてお
り、この面にレーザ光Ｌがレーザ光源８から照射され
る。カンチレバ５で反射された反射光Ｌ は光検出器９
に到達して検出される。光検出器９は例えば２分割フォ
トダイオードから成り、カンチレバ５の振動に基づく反
射光Ｌ の位置変化を検出する。
一端が固定された弾性体からなるカンチレバであり、そ
の先端には探針６が針先を試料１へ向けて取り付けられ
ると共に、固定端付近に加振用のピエゾ素子７が取り付
けられている。カンチレバ５の上面は反射面とされてお
り、この面にレーザ光Ｌがレーザ光源８から照射され
る。カンチレバ５で反射された反射光Ｌ は光検出器９
に到達して検出される。光検出器９は例えば２分割フォ
トダイオードから成り、カンチレバ５の振動に基づく反
射光Ｌ の位置変化を検出する。
【０００４】得られた検出信号は、オートゲインコント
ロール回路（以下、ＡＧＣ回路と記す）１１を備えた増
幅器１０，カンチレバ５の固有振動数付近の信号のみを
通過させるバンドパスフィルタ１２および位相調整回路
１３を介してピエゾ素子７へ送られる。
ロール回路（以下、ＡＧＣ回路と記す）１１を備えた増
幅器１０，カンチレバ５の固有振動数付近の信号のみを
通過させるバンドパスフィルタ１２および位相調整回路
１３を介してピエゾ素子７へ送られる。
【０００５】１４は、光検出器９よりの信号を電圧信号
に変換する周波数−電圧（Ｆ−Ｖ）変換回路である。基
準電圧比較器１５は、Ｆ−Ｖ変換回路１４よりの電圧信
号Ｖfvと基準電圧信号Ｖfvo との差信号を求め、得られ
た差信号はローパスフィルター１６を介してＺスキャナ
駆動回路１７へ送られる。１８はフィルタ１６を介して
取り出された差信号に基づいて像を作成する像作成回路
である。
に変換する周波数−電圧（Ｆ−Ｖ）変換回路である。基
準電圧比較器１５は、Ｆ−Ｖ変換回路１４よりの電圧信
号Ｖfvと基準電圧信号Ｖfvo との差信号を求め、得られ
た差信号はローパスフィルター１６を介してＺスキャナ
駆動回路１７へ送られる。１８はフィルタ１６を介して
取り出された差信号に基づいて像を作成する像作成回路
である。
【０００６】上記構成において、カンチレバ５はピエゾ
素子７により周期的にたわめられ、振動する。振動によ
りカンチレバ５の先端が上下動すると、光検出器９に到
達する反射光Ｌ の位置が変化し、その位置変化に対応
した検出信号が光検出器９から得られる。図２（ａ）
は、光検出器９の出力信号波形を示したものであり、横
軸を時間（ｔ）、縦軸を探針６のＺ方向の位置として示
している。
素子７により周期的にたわめられ、振動する。振動によ
りカンチレバ５の先端が上下動すると、光検出器９に到
達する反射光Ｌ の位置が変化し、その位置変化に対応
した検出信号が光検出器９から得られる。図２（ａ）
は、光検出器９の出力信号波形を示したものであり、横
軸を時間（ｔ）、縦軸を探針６のＺ方向の位置として示
している。
【０００７】このようにして得られた光検出器９の出力
信号は、バンドパスフィルタ１２によりカンチレバ５の
固有振動数付近の周波数のみが取り出され、位相調整回
路１３により位相調整された後、駆動信号としてピエゾ
素子７へ供給されるため、正帰還の自励発振ループが形
成され、その結果カンチレバ５はその固有振動数で振動
を続ける。
信号は、バンドパスフィルタ１２によりカンチレバ５の
固有振動数付近の周波数のみが取り出され、位相調整回
路１３により位相調整された後、駆動信号としてピエゾ
素子７へ供給されるため、正帰還の自励発振ループが形
成され、その結果カンチレバ５はその固有振動数で振動
を続ける。
【０００８】ＡＧＣ回路１１は、光検出器９の出力信号
の振幅が常に一定になるように増幅器１０の利得を制御
し、その制御された増幅器１０の出力信号がピエゾ素子
７へ供給されるため、カンチレバ５の振幅は一定に維持
されることになる。例えば、何らかの原因でカンチレバ
５の振幅が増加または減少し光検出器９の出力信号の振
幅が変動した時、ＡＧＣ回路はその出力信号の振幅の増
加または減少を検出しその変化を打ち消すように増幅器
１０の利得を減少または増加させるため、ピエゾ素子７
の駆動電圧がそれにより変化してカンチレバ５の振幅変
化が打ち消される。
の振幅が常に一定になるように増幅器１０の利得を制御
し、その制御された増幅器１０の出力信号がピエゾ素子
７へ供給されるため、カンチレバ５の振幅は一定に維持
されることになる。例えば、何らかの原因でカンチレバ
５の振幅が増加または減少し光検出器９の出力信号の振
幅が変動した時、ＡＧＣ回路はその出力信号の振幅の増
加または減少を検出しその変化を打ち消すように増幅器
１０の利得を減少または増加させるため、ピエゾ素子７
の駆動電圧がそれにより変化してカンチレバ５の振幅変
化が打ち消される。
【０００９】このようにしてカンチレバ５が一定振幅で
振動を続けている状態で、試料１を試料１と探針６間に
原子間力が働く距離まで探針側に近付けると共に、ＸＹ
スキャナ４によりＸＹ方向に２次元走査すると、カンチ
レバ５の固有振動数は、試料１との距離に応じて探針６
に作用する原子間力の勾配（force gradient）の影響を
受けて見掛上低下し、カンチレバー５はその低下した振
動数で振動するようになる。この振動数は、試料１と探
針６との距離が小さくなると低く、距離が大きくなると
高くなり、原子間力が無視できる距離ではカンチレバ５
の固有振動数に一致する。
振動を続けている状態で、試料１を試料１と探針６間に
原子間力が働く距離まで探針側に近付けると共に、ＸＹ
スキャナ４によりＸＹ方向に２次元走査すると、カンチ
レバ５の固有振動数は、試料１との距離に応じて探針６
に作用する原子間力の勾配（force gradient）の影響を
受けて見掛上低下し、カンチレバー５はその低下した振
動数で振動するようになる。この振動数は、試料１と探
針６との距離が小さくなると低く、距離が大きくなると
高くなり、原子間力が無視できる距離ではカンチレバ５
の固有振動数に一致する。
【００１０】この振動を検出した光検出器９からの出力
信号は、Ｆ−Ｖ変換回路１４により振動周波数に応じた
電圧Ｖfvに変換され、比較器１５はこの電圧Ｖfvと基準
電圧Ｖfvo との差信号を求めてフィルタ１６を介してＺ
スキャナ駆動回路１７へ供給するため、振動数に応じて
探針６と試料の距離を制御する帰還制御ループが形成さ
れることになり、探針６と試料１の距離は、基準電圧Ｖ
fvo で決まる所定の値に維持される。
信号は、Ｆ−Ｖ変換回路１４により振動周波数に応じた
電圧Ｖfvに変換され、比較器１５はこの電圧Ｖfvと基準
電圧Ｖfvo との差信号を求めてフィルタ１６を介してＺ
スキャナ駆動回路１７へ供給するため、振動数に応じて
探針６と試料の距離を制御する帰還制御ループが形成さ
れることになり、探針６と試料１の距離は、基準電圧Ｖ
fvo で決まる所定の値に維持される。
【００１１】例えば、試料１の表面に凸部があり、ＸＹ
スキャナによる２次元走査に伴って探針と試料との距離
が小さくなってカンチレバ５の振動数が低い方向へ変化
すると、電圧Ｖfvが低下して差信号が増加し、直ちにＺ
スキャナ２が試料１を下げて探針６との距離が大きくな
るというように帰還制御されるため、探針６と試料１の
距離は、基準電圧Ｖfvo で決まる所定の値に維持され
る。このような制御が常に行われるので、Ｚスキャナ駆
動回路１７へ供給される帰還信号（差信号）は、試料表
面の凹凸に対応したものとなり、この帰還信号を像作成
回路１８にＸＹスキャナによる２次元走査に関連して画
像信号として取り込み、取り込んだ画像信号に基づいて
画像表示を行えば、原子間力に基づく試料表面の凹凸像
を表示することができる。
スキャナによる２次元走査に伴って探針と試料との距離
が小さくなってカンチレバ５の振動数が低い方向へ変化
すると、電圧Ｖfvが低下して差信号が増加し、直ちにＺ
スキャナ２が試料１を下げて探針６との距離が大きくな
るというように帰還制御されるため、探針６と試料１の
距離は、基準電圧Ｖfvo で決まる所定の値に維持され
る。このような制御が常に行われるので、Ｚスキャナ駆
動回路１７へ供給される帰還信号（差信号）は、試料表
面の凹凸に対応したものとなり、この帰還信号を像作成
回路１８にＸＹスキャナによる２次元走査に関連して画
像信号として取り込み、取り込んだ画像信号に基づいて
画像表示を行えば、原子間力に基づく試料表面の凹凸像
を表示することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カンチレバ
５の振幅が何らかの原因で変化すると、光検出器９の出
力の振幅が変化し、ＡＧＣ回路１１は、増幅器１０の出
力の振幅を一定に保つよう増幅器１０の利得を変化させ
る。このような制御を安定に行うためには十分な時定数
が必要であったり、利得の変化に伴って増幅器１０の出
力位相の変化が発生するなど、応答性が良好で安定した
自励発振を妨げる要因があり、見かけ上は安定した（振
幅一定の）発振であっても、試料面の凹凸による振動数
の変化に対して応答が遅れ、最適な帰還信号が得られな
い傾向がある。これは得られる顕微鏡画像の画質や分解
能の劣化に直接結び付くものである。
５の振幅が何らかの原因で変化すると、光検出器９の出
力の振幅が変化し、ＡＧＣ回路１１は、増幅器１０の出
力の振幅を一定に保つよう増幅器１０の利得を変化させ
る。このような制御を安定に行うためには十分な時定数
が必要であったり、利得の変化に伴って増幅器１０の出
力位相の変化が発生するなど、応答性が良好で安定した
自励発振を妨げる要因があり、見かけ上は安定した（振
幅一定の）発振であっても、試料面の凹凸による振動数
の変化に対して応答が遅れ、最適な帰還信号が得られな
い傾向がある。これは得られる顕微鏡画像の画質や分解
能の劣化に直接結び付くものである。
【００１３】また、Ｆ−Ｖ変換器１４に光検出器９の出
力信号を直接導入しているが、この信号は微弱であるた
め、良好なＦ−Ｖ変換が行えず、その結果最適な帰還信
号が得られなくてＺスキャナ２が適切に駆動されず、良
好な試料像が得られない場合がある。
力信号を直接導入しているが、この信号は微弱であるた
め、良好なＦ−Ｖ変換が行えず、その結果最適な帰還信
号が得られなくてＺスキャナ２が適切に駆動されず、良
好な試料像が得られない場合がある。
【００１４】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、カンチレバを常に一定の振幅で振動さ
せることのできる原子間力顕微鏡を提供することにあ
る。
で、その目的は、カンチレバを常に一定の振幅で振動さ
せることのできる原子間力顕微鏡を提供することにあ
る。
【００１５】
【発明を解決するための手段】そのため第１の本発明の
走査型プローブ顕微鏡は、一端が固定されたカンチレバ
と、該カンチレバの他端に固定された探針と、前記カン
チレバの変位を検出する変位検出器と、該変位検出器の
出力を特定の振幅を有する波形信号に変換する波形変換
器と、該波形変換器の出力の振幅を変化させる振幅調整
回路と、該振幅調整回路の出力に基づき前記カンチレバ
を振動させる手段とを備えたことを特徴としている。
走査型プローブ顕微鏡は、一端が固定されたカンチレバ
と、該カンチレバの他端に固定された探針と、前記カン
チレバの変位を検出する変位検出器と、該変位検出器の
出力を特定の振幅を有する波形信号に変換する波形変換
器と、該波形変換器の出力の振幅を変化させる振幅調整
回路と、該振幅調整回路の出力に基づき前記カンチレバ
を振動させる手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】また、第２の本発明の走査型プローブ顕微
鏡は、一端が固定されたカンチレバと、該カンチレバの
他端に固定された探針と、前記カンチレバの変位を検出
する変位検出器と、該変位検出器の出力を特定の振幅を
有する波形信号に変換する波形変換器と、該波形変換器
の出力の振幅を変化させる振幅調整回路と、該振幅調整
回路の出力に基づき前記カンチレバを振動させる手段
と、前記波形変換器の出力に基づき前記カンチレバの振
動数が所定の値になるように試料と探針との間の相対的
な距離を変化させるための帰還信号を作成する手段と、
該帰還信号に基づいて試料と探針との間の相対的な距離
を変化させる手段とを備えたことを特徴としている。以
下、図面を用いて本発明の一実施例を詳説する。
鏡は、一端が固定されたカンチレバと、該カンチレバの
他端に固定された探針と、前記カンチレバの変位を検出
する変位検出器と、該変位検出器の出力を特定の振幅を
有する波形信号に変換する波形変換器と、該波形変換器
の出力の振幅を変化させる振幅調整回路と、該振幅調整
回路の出力に基づき前記カンチレバを振動させる手段
と、前記波形変換器の出力に基づき前記カンチレバの振
動数が所定の値になるように試料と探針との間の相対的
な距離を変化させるための帰還信号を作成する手段と、
該帰還信号に基づいて試料と探針との間の相対的な距離
を変化させる手段とを備えたことを特徴としている。以
下、図面を用いて本発明の一実施例を詳説する。
【００１７】
【実施例】図３は本発明の原子間力顕微鏡の実施例を示
したものである。図３において、図１と同一番号を付し
たものは同一構成要素を示す。図３の実施例が図１の従
来例と異なるのは、ＡＧＣ回路を除いたこと、バンドパ
スフィルタ１２から取り出された検出信号を波形変換器
１９及び振幅調整回路２０を介して位相調整回路１３へ
供給するようにしたこと、及び波形変換器１９の出力信
号をＦ−Ｖ変換器１４へ供給するようにしたことであ
る。
したものである。図３において、図１と同一番号を付し
たものは同一構成要素を示す。図３の実施例が図１の従
来例と異なるのは、ＡＧＣ回路を除いたこと、バンドパ
スフィルタ１２から取り出された検出信号を波形変換器
１９及び振幅調整回路２０を介して位相調整回路１３へ
供給するようにしたこと、及び波形変換器１９の出力信
号をＦ−Ｖ変換器１４へ供給するようにしたことであ
る。
【００１８】このような構成において、カンチレバー５
の振動を検出した光検出器９からの検出信号は、バンド
パスフィルタ１２を介して図２（ａ）のように取り出さ
れ、波形変換器１９へ送られる。波形変換器１９は例え
ばコンパレータやシュミットトリガ回路から構成され、
図２（ａ）の正弦波形信号を図２（ｂ）に示すような一
定振幅の方形波信号に変換する。
の振動を検出した光検出器９からの検出信号は、バンド
パスフィルタ１２を介して図２（ａ）のように取り出さ
れ、波形変換器１９へ送られる。波形変換器１９は例え
ばコンパレータやシュミットトリガ回路から構成され、
図２（ａ）の正弦波形信号を図２（ｂ）に示すような一
定振幅の方形波信号に変換する。
【００１９】この方形波信号は、アッテネータなどから
構成される振幅調整回路２０によりその振幅を図２
（ｃ）に示すように調整された後、位相調整回路１３に
より適宜な位相に調整されてピエゾ素子７へ駆動信号と
して送られる。位相調整回路１３は、発振系が最大の正
帰還で動作するように方形波信号の位相を調整する。こ
れにより正帰還の自励発振ループが形成され、カンチレ
バー５は所定振幅で振動を続けることになる。
構成される振幅調整回路２０によりその振幅を図２
（ｃ）に示すように調整された後、位相調整回路１３に
より適宜な位相に調整されてピエゾ素子７へ駆動信号と
して送られる。位相調整回路１３は、発振系が最大の正
帰還で動作するように方形波信号の位相を調整する。こ
れにより正帰還の自励発振ループが形成され、カンチレ
バー５は所定振幅で振動を続けることになる。
【００２０】カンチレバ５の振幅は、それが適当な大き
さ（〜数ｎｍ程度）になるように予め振幅調整回路２０
の減衰率を適宜設定すれば良い。
さ（〜数ｎｍ程度）になるように予め振幅調整回路２０
の減衰率を適宜設定すれば良い。
【００２１】この様な構成によれば、ＡＧＣ回路を用い
ないため、ＡＧＣ回路が動作するための時定数や、ＡＧ
Ｃ動作に伴う検出信号の位相変化のような、応答性が良
好で安定した自励発振を妨げる要因がなくなり、その結
果、応答性が良好で安定した自励発振を継続させること
が可能となる。
ないため、ＡＧＣ回路が動作するための時定数や、ＡＧ
Ｃ動作に伴う検出信号の位相変化のような、応答性が良
好で安定した自励発振を妨げる要因がなくなり、その結
果、応答性が良好で安定した自励発振を継続させること
が可能となる。
【００２２】また、Ｆ−Ｖ変換器１４には、波形変換器
１９からの十分な振幅を持った方形波信号が供給される
ため、光検出器９からの検出信号が直接供給された従来
に比べ、安定した正確な周波数−電圧変換が行える。こ
のようにして安定しかつ正確な変換により得られた電圧
信号Ｖfvが基準電圧比較器１５に供給されるため、この
比較器１５から最適な帰還信号が得られる。この最適な
帰還信号がＺスキャナ駆動回路１７へ供給されて試料の
Ｚ方向位置が制御されるため、Ｚスキャナ２の駆動が適
切に行われ、その結果良好な試料像を得ることができ
る。
１９からの十分な振幅を持った方形波信号が供給される
ため、光検出器９からの検出信号が直接供給された従来
に比べ、安定した正確な周波数−電圧変換が行える。こ
のようにして安定しかつ正確な変換により得られた電圧
信号Ｖfvが基準電圧比較器１５に供給されるため、この
比較器１５から最適な帰還信号が得られる。この最適な
帰還信号がＺスキャナ駆動回路１７へ供給されて試料の
Ｚ方向位置が制御されるため、Ｚスキャナ２の駆動が適
切に行われ、その結果良好な試料像を得ることができ
る。
【００２３】上記説明においては、カンチレバの変位検
出に光てこ方式を用いているが、光干渉や静電容量方式
等の他の方式を用いてもよい。
出に光てこ方式を用いているが、光干渉や静電容量方式
等の他の方式を用いてもよい。
【００２４】また、振幅調整回路２０からの方形波信号
を正弦波形の電圧信号に変換してピエゾ素子７に印加す
れば、カンチレバ５を更に安定して振動させることがで
きる。方形波を正弦波に変換する方法としては、方形波
を積分して三角波にし、これを複数のコンパレータによ
りデジタル的に正弦波に整形する方法等がある。
を正弦波形の電圧信号に変換してピエゾ素子７に印加す
れば、カンチレバ５を更に安定して振動させることがで
きる。方形波を正弦波に変換する方法としては、方形波
を積分して三角波にし、これを複数のコンパレータによ
りデジタル的に正弦波に整形する方法等がある。
【００２５】さらにまた、上記説明においては、探針に
対して試料の方をＺ方向に変位させかつＸＹ方向に走査
したが、変位及び走査は相対的なものであって、Ｚ方向
の変位およびＸＹ方向の走査のどちらかあるいは双方と
も探針側で行うようにしても良いことは言うまでもな
い。
対して試料の方をＺ方向に変位させかつＸＹ方向に走査
したが、変位及び走査は相対的なものであって、Ｚ方向
の変位およびＸＹ方向の走査のどちらかあるいは双方と
も探針側で行うようにしても良いことは言うまでもな
い。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、波形変換器を設けたことにより、カンチレバ
を常に一定の振幅で振動させることができる。また、十
分な振幅を持つ波形変換器の出力に基づいて帰還信号を
得て試料と探針との距離を制御するので、正確な試料像
が得られる。
によれば、波形変換器を設けたことにより、カンチレバ
を常に一定の振幅で振動させることができる。また、十
分な振幅を持つ波形変換器の出力に基づいて帰還信号を
得て試料と探針との距離を制御するので、正確な試料像
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の原子間力顕微鏡の構成を示した図であ
る。
る。
【図２】図１及び図３の装置の動作説明のための波形図
である。
である。
【図３】本発明の原子間力顕微鏡の実施例を示したもの
である。
である。
１ 試料 ２ Ｚスキャナ ３ ＸＹスキャナ ４ ＸＹ走査信号発生器 ５ カンチレバ ６ 探針 ７ ピエゾ ８ レーザ光源 ９ 光検出器 １０ 増幅器 １１ オートゲインコントロール回路 １２ バンドパスフィルタ １３ 位相調整回路 １４ 周波数−電圧変換器 １５ 基準電圧比較器 １６ ローパスフィルタ １７ Ｚスキャナ駆動回路 １８ 像作成回路 １９ 波形変換器 ２０ 振幅調整回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−203626（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−26855（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−308180（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−21597（ＪＰ，Ａ) 北村真一、岩槻正志、中本圭一、千葉 聡、内海博，“ＵＨＶ ＮＣ−ＡＦＭに よるＳｉ（111）７×７構造の観察”, 走査トンネル顕微鏡（８），薄膜・表面 物理分科会別研究会，1994年12月８日, ｐｐ．37 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 13/10 - 13/24 G01B 21/30 H01J 37/28 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 一端が固定されたカンチレバと、該カン
チレバの他端に固定された探針と、前記カンチレバの変
位を検出する変位検出器と、該変位検出器の出力を特定
の振幅を有する波形信号に変換する波形変換器と、該波
形変換器の出力の振幅を変化させる振幅調整回路と、該
振幅調整回路の出力に基づき前記カンチレバを振動させ
る手段とを備えた走査型プローブ顕微鏡。 - 【請求項２】 一端が固定されたカンチレバと、該カン
チレバの他端に固定された探針と、前記カンチレバの変
位を検出する変位検出器と、該変位検出器の出力を特定
の振幅を有する波形信号に変換する波形変換器と、該波
形変換器の出力の振幅を変化させる振幅調整回路と、該
振幅調整回路の出力に基づき前記カンチレバを振動させ
る手段と、前記波形変換器の出力に基づき前記カンチレ
バの振動数が所定の値になるように試料と探針との間の
相対的な距離を変化させるための帰還信号を作成する手
段と、該帰還信号に基づいて試料と探針との間の相対的
な距離を変化させる手段とを備えた走査型プローブ顕微
鏡。
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