JPH08313545A - カンチレバー - Google Patents
カンチレバーInfo
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- JPH08313545A JPH08313545A JP11732695A JP11732695A JPH08313545A JP H08313545 A JPH08313545 A JP H08313545A JP 11732695 A JP11732695 A JP 11732695A JP 11732695 A JP11732695 A JP 11732695A JP H08313545 A JPH08313545 A JP H08313545A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明の目的は、所定の振動モードにおけ
る共振周波数を高いＳＮ比で抽出でき、良好な周波数同
定が可能なカンチレバーを提供することにある。 【構成】 カンチレバー１１は、その先端部１１ａの外
側に第１の切り欠き１３、１４を有し、先端部１１ａの
Ｖ字形の内側に第２の切り欠き１６を有する。また、カ
ンチレバー１１は、その先端部１１ａ近くに矩形の第１
孔１５を有し、その２つの基端部１１ｂ近くに６角形の
第２孔１７、１８を有する。これにより、カンチレバー
１１の２次および３次の各振動モードにおける共振周波
数を互いに十分に離すことができ、ＳＮ比の高い信号抽
出が可能となる。
る共振周波数を高いＳＮ比で抽出でき、良好な周波数同
定が可能なカンチレバーを提供することにある。 【構成】 カンチレバー１１は、その先端部１１ａの外
側に第１の切り欠き１３、１４を有し、先端部１１ａの
Ｖ字形の内側に第２の切り欠き１６を有する。また、カ
ンチレバー１１は、その先端部１１ａ近くに矩形の第１
孔１５を有し、その２つの基端部１１ｂ近くに６角形の
第２孔１７、１８を有する。これにより、カンチレバー
１１の２次および３次の各振動モードにおける共振周波
数を互いに十分に離すことができ、ＳＮ比の高い信号抽
出が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、原子間力顕微鏡（Ａ
ＦＭ）に用いられるＡＣモード用のカンチレバーに関す
る。
ＦＭ）に用いられるＡＣモード用のカンチレバーに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、絶縁性試料の表面形状を原子オー
ダーで観察できる顕微鏡として原子間力顕微鏡（ＡＦ
Ｍ）が知られている。このＡＦＭは、例えば、図５に示
すようなカンチレバーを試料に対してある周波数で励振
するＡＣモード用の略Ｖ字形のカンチレバー２１を備え
ている。このカンチレバー２１は、そのＶ字形の先端部
２１ａに探針２２を備え、この探針２２の先端が試料に
数ｎｍの距離で接近可能にＡＦＭ（図示せず）に取り付
けられている。カンチレバー２１の基端部２１ｂは固定
部３０に固定され、この固定部３０にはカンチレバー２
１を振動させることにより探針２２を所定の振動数で振
動させるための図示しない圧電素子が設けられている。
ダーで観察できる顕微鏡として原子間力顕微鏡（ＡＦ
Ｍ）が知られている。このＡＦＭは、例えば、図５に示
すようなカンチレバーを試料に対してある周波数で励振
するＡＣモード用の略Ｖ字形のカンチレバー２１を備え
ている。このカンチレバー２１は、そのＶ字形の先端部
２１ａに探針２２を備え、この探針２２の先端が試料に
数ｎｍの距離で接近可能にＡＦＭ（図示せず）に取り付
けられている。カンチレバー２１の基端部２１ｂは固定
部３０に固定され、この固定部３０にはカンチレバー２
１を振動させることにより探針２２を所定の振動数で振
動させるための図示しない圧電素子が設けられている。
【０００３】上述したＡＦＭを用いて試料の表面形状を
観察する場合、圧電素子によりカンチレバー２１を所定
の振動数（共振周波数）で振動させ、この状態で探針２
２を試料表面に近付ける。この際、振動の最下点におけ
る探針２２の先端位置と試料表面との間の距離が所定距
離以下になると、探針２２の最先端の原子と試料表面の
原子との間に原子間力（引力或いは斥力）が作用し、カ
ンチレバー２１の振動数および振幅が微小変化される。
観察する場合、圧電素子によりカンチレバー２１を所定
の振動数（共振周波数）で振動させ、この状態で探針２
２を試料表面に近付ける。この際、振動の最下点におけ
る探針２２の先端位置と試料表面との間の距離が所定距
離以下になると、探針２２の最先端の原子と試料表面の
原子との間に原子間力（引力或いは斥力）が作用し、カ
ンチレバー２１の振動数および振幅が微小変化される。
【０００４】そして、この微小変化された振動数或いは
振幅が一定値に保たれるようにカンチレバー２１の上下
位置を制御しつつ探針２２により試料表面を走査する。
これにより、探針２２の先端が常に試料表面から所定距
離離間した状態で試料表面の凹凸形状に沿った軌跡を描
くことから、カンチレバー２１の上下方向の変位量を試
料表面の凹凸形状として検出することができ、このカン
チレバー２１の変位量に基づいて試料の表面形状を再現
できる。
振幅が一定値に保たれるようにカンチレバー２１の上下
位置を制御しつつ探針２２により試料表面を走査する。
これにより、探針２２の先端が常に試料表面から所定距
離離間した状態で試料表面の凹凸形状に沿った軌跡を描
くことから、カンチレバー２１の上下方向の変位量を試
料表面の凹凸形状として検出することができ、このカン
チレバー２１の変位量に基づいて試料の表面形状を再現
できる。
【０００５】ところで、カンチレバー２１の代表的な振
動モードには、例えば、カンチレバー２１を全体的に曲
げる１次モード、カンチレバー２１を１つの腹を持って
曲げる２次モード、およびカンチレバー２１を捩じる３
次モードがあり、各振動モードに応じて図６に示すよう
な固有の共振周波数を有する。例えば、図５に示す形状
の従来のカンチレバー２１においては、１次モードにお
いて１０ＫＨｚの共振周波数を有し、２次モードにおい
て５９ＫＨｚの共振周波数を有し、３次モードにおいて
６０ＫＨｚの共振周波数を有する。
動モードには、例えば、カンチレバー２１を全体的に曲
げる１次モード、カンチレバー２１を１つの腹を持って
曲げる２次モード、およびカンチレバー２１を捩じる３
次モードがあり、各振動モードに応じて図６に示すよう
な固有の共振周波数を有する。例えば、図５に示す形状
の従来のカンチレバー２１においては、１次モードにお
いて１０ＫＨｚの共振周波数を有し、２次モードにおい
て５９ＫＨｚの共振周波数を有し、３次モードにおいて
６０ＫＨｚの共振周波数を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のカンチ
レバーにおいては、図６に示すように、２次モードの共
振周波数（５９ＫＨｚ）と３次モードの共振周波数（６
０ＫＨｚ）とが非常に接近している。このため、例えば
３次モードを選択して６０ＫＨｚの共振周波数でカンチ
レバーを振動させて探針を試料表面に近付けると、探針
と試料表面との間の原子間力によりカンチレバーの振動
数および振幅が低い方へシフトし、３次モードの共振周
波数が２次モードの共振周波数によりいっそう近付き、
２次モードおよび３次モードの共振周波数が互いに干渉
する虞がある。この場合、３次モードの共振周波数のＳ
Ｎ比が低下し、この共振周波数の検出が困難となり、追
跡すべき３次モードの共振周波数を見失う場合がある。
レバーにおいては、図６に示すように、２次モードの共
振周波数（５９ＫＨｚ）と３次モードの共振周波数（６
０ＫＨｚ）とが非常に接近している。このため、例えば
３次モードを選択して６０ＫＨｚの共振周波数でカンチ
レバーを振動させて探針を試料表面に近付けると、探針
と試料表面との間の原子間力によりカンチレバーの振動
数および振幅が低い方へシフトし、３次モードの共振周
波数が２次モードの共振周波数によりいっそう近付き、
２次モードおよび３次モードの共振周波数が互いに干渉
する虞がある。この場合、３次モードの共振周波数のＳ
Ｎ比が低下し、この共振周波数の検出が困難となり、追
跡すべき３次モードの共振周波数を見失う場合がある。
【０００７】以上のように、従来のカンチレバーにおい
ては、選択された振動モードの共振周波数近くに他の振
動モードの共振周波数が存在する場合があり、このよう
な場合には、追跡する共振周波数が不明確となり検出信
号のＳＮ比が低下し、共振周波数の追跡が困難となる問
題がある。
ては、選択された振動モードの共振周波数近くに他の振
動モードの共振周波数が存在する場合があり、このよう
な場合には、追跡する共振周波数が不明確となり検出信
号のＳＮ比が低下し、共振周波数の追跡が困難となる問
題がある。
【０００８】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、所定の振動モードにおける共振周波数
を高いＳＮ比で抽出でき、良好な周波数同定が可能なカ
ンチレバーを提供することにある。
で、その目的は、所定の振動モードにおける共振周波数
を高いＳＮ比で抽出でき、良好な周波数同定が可能なカ
ンチレバーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係るカンチレバーは、一対の固定端と、
探針が取り付けられた自由端と、を有する略Ｖ字形に形
成され、原子間力顕微鏡に用いられるＡＣモード用のカ
ンチレバーにおいて、所定の次数の振動モードにおける
共振周波数を隣接した他の次数の振動モードにおける共
振周波数から離間させる切り欠きおよび孔の少なくとも
一方を有している。
め、この発明に係るカンチレバーは、一対の固定端と、
探針が取り付けられた自由端と、を有する略Ｖ字形に形
成され、原子間力顕微鏡に用いられるＡＣモード用のカ
ンチレバーにおいて、所定の次数の振動モードにおける
共振周波数を隣接した他の次数の振動モードにおける共
振周波数から離間させる切り欠きおよび孔の少なくとも
一方を有している。
【００１０】また、この発明に係るカンチレバーは、一
対の固定端と、探針が取り付けられた自由端と、を有す
る略Ｖ字形に形成され、原子間力顕微鏡に用いられるＡ
Ｃモード用のカンチレバーにおいて、上記探針が設けら
れたＶ字形の自由端近くに形成された第１孔と、上記自
由端を尖鋭化すべく自由端の外側に形成された第１の切
り欠きと、上記自由端の内側に形成された第２の切り欠
きと、上記自由端から離れた上記一対の固定端近くにそ
れぞれ形成された第２孔と、を有している。
対の固定端と、探針が取り付けられた自由端と、を有す
る略Ｖ字形に形成され、原子間力顕微鏡に用いられるＡ
Ｃモード用のカンチレバーにおいて、上記探針が設けら
れたＶ字形の自由端近くに形成された第１孔と、上記自
由端を尖鋭化すべく自由端の外側に形成された第１の切
り欠きと、上記自由端の内側に形成された第２の切り欠
きと、上記自由端から離れた上記一対の固定端近くにそ
れぞれ形成された第２孔と、を有している。
【００１１】
【作用】この発明に係るカンチレバーは、一対の固定端
と、探針が取り付けられた自由端と、を有する略Ｖ字形
に形成され、所定の振動モードにおける共振周波数のみ
を選択的にシフトするための切り欠きおよび孔の少なく
とも一方を有している。これら切り欠きおよび孔の形
状、大きさ、形成位置等を所定の値に設定することによ
り、所定の振動モードにおける共振周波数を隣接した他
の次数の振動モードにおける共振周波数から十分に離す
ことができ、所定の振動モードにおける共振周波数を高
いＳＮ比で抽出することができる。
と、探針が取り付けられた自由端と、を有する略Ｖ字形
に形成され、所定の振動モードにおける共振周波数のみ
を選択的にシフトするための切り欠きおよび孔の少なく
とも一方を有している。これら切り欠きおよび孔の形
状、大きさ、形成位置等を所定の値に設定することによ
り、所定の振動モードにおける共振周波数を隣接した他
の次数の振動モードにおける共振周波数から十分に離す
ことができ、所定の振動モードにおける共振周波数を高
いＳＮ比で抽出することができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
について詳細に説明する。まず、導電性或いは絶縁性試
料の表面形状を原子オーダーで観察する原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）について、特に、カンチレバーを試料に対し
てある周波数で励振するＡＣモードによる観察を実行す
るＡＦＭについて説明する。なお、図面にはＡＦＭとし
て本願発明に関する要部のみを示し、全体構成は省略す
る。
について詳細に説明する。まず、導電性或いは絶縁性試
料の表面形状を原子オーダーで観察する原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ）について、特に、カンチレバーを試料に対し
てある周波数で励振するＡＣモードによる観察を実行す
るＡＦＭについて説明する。なお、図面にはＡＦＭとし
て本願発明に関する要部のみを示し、全体構成は省略す
る。
【００１３】図１に示すように、ＡＦＭ１は、試料２を
載置するステージ３と、ステージ３上に載置された試料
２の表面２ａに数ｎｍの距離で近付いて正対する探針１
２をその先端部１１ａ（自由端）に有するカンチレバー
１１と、カンチレバー１１の基端部１１ｂ（固定端）を
固定部（図示せず）を介して保持しカンチレバー１１を
図中Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に独立して移動させるスキャナ
ー４と、スキャナー４を制御するスキャナーコントロー
ラー５と、電源（図示せず）から供給される交流電圧に
基づく所定の振動数でカンチレバー１１を振動させる圧
電素子６と、カンチレバー１１の振動数の変化を監視す
るセンサ７と、を備えている。また、ＡＦＭ１は、カン
チレバー１１の変位量に応じて試料表面２ａの形状に基
づく画像を形成する画像形成部８を備えている。尚、Ｘ
方向およびＹ方向とは互いに直交するとともにステージ
３の試料載置面３ａと平行に延びる方向を示し、Ｚ方向
とはＸ方向およびＹ方向のそれぞれと直交するとともに
カンチレバー１１の探針１２が試料表面２ａに対して離
接する方向を示すものとする。
載置するステージ３と、ステージ３上に載置された試料
２の表面２ａに数ｎｍの距離で近付いて正対する探針１
２をその先端部１１ａ（自由端）に有するカンチレバー
１１と、カンチレバー１１の基端部１１ｂ（固定端）を
固定部（図示せず）を介して保持しカンチレバー１１を
図中Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に独立して移動させるスキャナ
ー４と、スキャナー４を制御するスキャナーコントロー
ラー５と、電源（図示せず）から供給される交流電圧に
基づく所定の振動数でカンチレバー１１を振動させる圧
電素子６と、カンチレバー１１の振動数の変化を監視す
るセンサ７と、を備えている。また、ＡＦＭ１は、カン
チレバー１１の変位量に応じて試料表面２ａの形状に基
づく画像を形成する画像形成部８を備えている。尚、Ｘ
方向およびＹ方向とは互いに直交するとともにステージ
３の試料載置面３ａと平行に延びる方向を示し、Ｚ方向
とはＸ方向およびＹ方向のそれぞれと直交するとともに
カンチレバー１１の探針１２が試料表面２ａに対して離
接する方向を示すものとする。
【００１４】上述のように構成されたＡＦＭ１を用いて
試料２の表面形状を観察する場合、まず、圧電素子６に
よりカンチレバー１１を所定の振動モードで振動させ
る。カンチレバー１１の振動モードには、図３に示すよ
うな３つの代表的な振動モードがある。即ち、これらの
振動モードには、カンチレバー１１を全体的に曲げる１
次モード（図３ａ）、カンチレバーを１つの腹を持って
曲げる２次モード（図３ｂ）、およびカンチレバーを捩
じられる３次モード（図３ｃ）があり、各振動モードに
応じて固有の共振周波数を有する。
試料２の表面形状を観察する場合、まず、圧電素子６に
よりカンチレバー１１を所定の振動モードで振動させ
る。カンチレバー１１の振動モードには、図３に示すよ
うな３つの代表的な振動モードがある。即ち、これらの
振動モードには、カンチレバー１１を全体的に曲げる１
次モード（図３ａ）、カンチレバーを１つの腹を持って
曲げる２次モード（図３ｂ）、およびカンチレバーを捩
じられる３次モード（図３ｃ）があり、各振動モードに
応じて固有の共振周波数を有する。
【００１５】次に、カンチレバー１１を所定の振動モー
ド（共振周波数）で振動させた状態でスキャナー４によ
りカンチレバー１１をＺ方向に移動し探針１２を試料表
面２ａに近付ける。この際、振動の最下点における探針
１２の先端位置と試料表面２ａとの間の距離が所定距離
以下になると、探針１２の最先端の原子と試料表面２ａ
の原子との間に原子間力（引力或いは斥力）が作用し、
カンチレバー１１の振動数（共振周波数）および振幅が
微小変化（シフト）される。この振動数の変化量は、探
針１２の先端と試料表面２ａとの間の距離の変化量に対
して指数関数的に変化されることから、探針１２の先端
と試料表面２ａとの間に原子間力が作用した状態でカン
チレバー１１の振動数を一定値に保持することにより探
針１２の先端から試料表面２ａまでの距離を所定の値に
正確に維持できる。
ド（共振周波数）で振動させた状態でスキャナー４によ
りカンチレバー１１をＺ方向に移動し探針１２を試料表
面２ａに近付ける。この際、振動の最下点における探針
１２の先端位置と試料表面２ａとの間の距離が所定距離
以下になると、探針１２の最先端の原子と試料表面２ａ
の原子との間に原子間力（引力或いは斥力）が作用し、
カンチレバー１１の振動数（共振周波数）および振幅が
微小変化（シフト）される。この振動数の変化量は、探
針１２の先端と試料表面２ａとの間の距離の変化量に対
して指数関数的に変化されることから、探針１２の先端
と試料表面２ａとの間に原子間力が作用した状態でカン
チレバー１１の振動数を一定値に保持することにより探
針１２の先端から試料表面２ａまでの距離を所定の値に
正確に維持できる。
【００１６】従って、カンチレバー１１の振動数の変化
をセンサ７により検出し、シフトされた振動数が一定値
に保たれるようにスキャナーコントローラー５によりス
キャナー４を制御（Ｚ制御）し、カンチレバー１１のＺ
方向上下位置を制御する。そして、カンチレバー１１の
Ｚ方向を制御しつつスキャナー４によりカンチレバー１
１をＸＹ方向に移動し探針１２により試料表面２ａを走
査する。これにより、探針１２の先端が常に試料表面２
ａから所定距離離間した状態で試料表面２ａの凹凸形状
に沿った軌跡を描くことから、カンチレバー１１の上下
方向の変位量を試料表面２ａの凹凸形状として検出する
ことができ、画像形成部８にて試料の表面形状に基づく
画像を形成することができる。
をセンサ７により検出し、シフトされた振動数が一定値
に保たれるようにスキャナーコントローラー５によりス
キャナー４を制御（Ｚ制御）し、カンチレバー１１のＺ
方向上下位置を制御する。そして、カンチレバー１１の
Ｚ方向を制御しつつスキャナー４によりカンチレバー１
１をＸＹ方向に移動し探針１２により試料表面２ａを走
査する。これにより、探針１２の先端が常に試料表面２
ａから所定距離離間した状態で試料表面２ａの凹凸形状
に沿った軌跡を描くことから、カンチレバー１１の上下
方向の変位量を試料表面２ａの凹凸形状として検出する
ことができ、画像形成部８にて試料の表面形状に基づく
画像を形成することができる。
【００１７】次に、上述したカンチレバー１１について
図２乃至図４を用いて更に詳細に説明する。図２に示す
ように、カンチレバー１１は、図５に示す従来のカンチ
レバー２１（図中点線で示す）と同様に略Ｖ字形の形状
を有し、そのＶ字形の先端部１１ａに探針１２を備えて
いる。また、カンチレバー１１の先端部１１ａから離れ
た２つの基端部１１ｂは固定部２０に固定され、固定部
２０には振動数可変の圧電素子６（図示せず）が取り付
けられている。従って、この圧電素子６を所定の振動数
で作動することによりカンチレバー１１を所定の振動数
で振動させることができ、これにより、探針１２を試料
表面２ａに対して離接するＺ方向に所定の振動数（共振
周波数）で振動させることができる。
図２乃至図４を用いて更に詳細に説明する。図２に示す
ように、カンチレバー１１は、図５に示す従来のカンチ
レバー２１（図中点線で示す）と同様に略Ｖ字形の形状
を有し、そのＶ字形の先端部１１ａに探針１２を備えて
いる。また、カンチレバー１１の先端部１１ａから離れ
た２つの基端部１１ｂは固定部２０に固定され、固定部
２０には振動数可変の圧電素子６（図示せず）が取り付
けられている。従って、この圧電素子６を所定の振動数
で作動することによりカンチレバー１１を所定の振動数
で振動させることができ、これにより、探針１２を試料
表面２ａに対して離接するＺ方向に所定の振動数（共振
周波数）で振動させることができる。
【００１８】探針１２が設けられた先端部１１ａの外側
には先端部１１ａを尖鋭化するための第１の切り欠き１
３、１４が形成され、この第１の切り欠き１３、１４に
より先端部１１ａが矩形にされている。また、先端部１
１ａ近くであって第１の切り欠き１３、１４の間には先
端部１１ａを軽量化するための矩形の第１孔１５が形成
され、先端部１１ａ近くのＶ字形の内側部分には先端部
１１ａを軽量化するためのあり溝状の第２の切り欠き１
６が形成されている。更に、圧電素子６が取り付けられ
た基端部１１ｂ近くには６角形の第２孔１７、１８が形
成されている。尚、これら第１の切り欠き１３、１４、
第１孔１５、および第２の切り欠き１６は、カンチレバ
ー１１の１次モードにおける共振周波数および２次モー
ドにおける共振周波数をシフトさせないように先端部１
１ａを軽量化し、且つ３次モードにおける共振周波数を
高くするように基端部１１ｂ近くに重量を寄せる目的で
形成されている。
には先端部１１ａを尖鋭化するための第１の切り欠き１
３、１４が形成され、この第１の切り欠き１３、１４に
より先端部１１ａが矩形にされている。また、先端部１
１ａ近くであって第１の切り欠き１３、１４の間には先
端部１１ａを軽量化するための矩形の第１孔１５が形成
され、先端部１１ａ近くのＶ字形の内側部分には先端部
１１ａを軽量化するためのあり溝状の第２の切り欠き１
６が形成されている。更に、圧電素子６が取り付けられ
た基端部１１ｂ近くには６角形の第２孔１７、１８が形
成されている。尚、これら第１の切り欠き１３、１４、
第１孔１５、および第２の切り欠き１６は、カンチレバ
ー１１の１次モードにおける共振周波数および２次モー
ドにおける共振周波数をシフトさせないように先端部１
１ａを軽量化し、且つ３次モードにおける共振周波数を
高くするように基端部１１ｂ近くに重量を寄せる目的で
形成されている。
【００１９】上記のように第１の切り欠き１３、１４、
第２の切り欠き１６、第１孔１５、および第２孔１７、
１８が形成されたカンチレバー１１を圧電素子６により
振動させたところ、カンチレバー１１の各振動モード
（１次乃至３次）における共振周波数は図４に示すよう
になった。つまり、図３（ａ）に示す１次モードにおけ
る共振周波数は１０ＫＨｚとなり、図３（ｂ）に示す２
次モードにおける共振周波数は６０ＫＨｚとなり、図３
（ｃ）に示す３次モードにおける共振周波数は１２０Ｋ
Ｈｚとなった。
第２の切り欠き１６、第１孔１５、および第２孔１７、
１８が形成されたカンチレバー１１を圧電素子６により
振動させたところ、カンチレバー１１の各振動モード
（１次乃至３次）における共振周波数は図４に示すよう
になった。つまり、図３（ａ）に示す１次モードにおけ
る共振周波数は１０ＫＨｚとなり、図３（ｂ）に示す２
次モードにおける共振周波数は６０ＫＨｚとなり、図３
（ｃ）に示す３次モードにおける共振周波数は１２０Ｋ
Ｈｚとなった。
【００２０】以上のように、カンチレバー１１の形状を
図２に示すような形状とすることにより、２次モードに
おける共振周波数（６０ＫＨｚ）と３次モードにおける
共振周波数（１２０ＫＨｚ）とを十分に離すことができ
る。従って、ＡＣモードにおける観察動作中に互いの共
振周波数が干渉し合うことがなく、３次モードにおける
共振周波数を十分に高いＳＮ比で抽出でき、３次モード
における良好な周波数同定が可能となる。
図２に示すような形状とすることにより、２次モードに
おける共振周波数（６０ＫＨｚ）と３次モードにおける
共振周波数（１２０ＫＨｚ）とを十分に離すことができ
る。従って、ＡＣモードにおける観察動作中に互いの共
振周波数が干渉し合うことがなく、３次モードにおける
共振周波数を十分に高いＳＮ比で抽出でき、３次モード
における良好な周波数同定が可能となる。
【００２１】尚、この発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、カンチレバーの大きさ、厚さ、および材
質等の諸条件は適宜選択できる。また、カンチレバーに
形成された各切り欠きおよび孔の形状、大きさ、および
形成位置は、共振周波数をシフトすべき振動モードに応
じて応じて適宜選択されれば良く、切り欠きおよび孔の
形状、大きさ、および形成位置を適当に設定することに
より、所望の振動モードの共振周波数を自由にシフトす
ることができる。
れるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、カンチレバーの大きさ、厚さ、および材
質等の諸条件は適宜選択できる。また、カンチレバーに
形成された各切り欠きおよび孔の形状、大きさ、および
形成位置は、共振周波数をシフトすべき振動モードに応
じて応じて適宜選択されれば良く、切り欠きおよび孔の
形状、大きさ、および形成位置を適当に設定することに
より、所望の振動モードの共振周波数を自由にシフトす
ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のカンチ
レバーは、所定の振動モードにおける共振周波数を隣接
した他の振動モードにおける共振周波数から十分離すこ
とができ、所定の振動モードにおける共振周波数を高い
ＳＮ比で取り出して良好な周波数同定が可能となる。
レバーは、所定の振動モードにおける共振周波数を隣接
した他の振動モードにおける共振周波数から十分離すこ
とができ、所定の振動モードにおける共振周波数を高い
ＳＮ比で取り出して良好な周波数同定が可能となる。
【図１】図１は、この発明の実施例に係るカンチレバー
を備えたＡＦＭを示す概略図。
を備えたＡＦＭを示す概略図。
【図２】図２は、図１のカンチレバーを示す平面図。
【図３】図３は、図２のカンチレバーの振動モード（１
次乃至３次）を説明するための図。
次乃至３次）を説明するための図。
【図４】図４は、図２のカンチレバーの各振動モード
（１次乃至３次）における共振周波数を示すグラフ。
（１次乃至３次）における共振周波数を示すグラフ。
【図５】図５は、従来のカンチレバーを示す平面図。
【図６】図６は、図５のカンチレバーの各振動モード
（１次乃至３次）における共振周波数を示すグラフ。
（１次乃至３次）における共振周波数を示すグラフ。
１…ＡＦＭ、２…試料、３…ステージ、４…スキャナ
ー、５…スキャナーコントローラー、６…圧電素子、７
…センサ、８…画像形成部、１１…カンチレバー、１１
ａ…先端、１１ｂ…固定端、１２…探針、１３、１４、
…第１の切り欠き、１６…第２の切り欠き、１５…第１
孔、１７、１８…第２孔、２０…固定部。
ー、５…スキャナーコントローラー、６…圧電素子、７
…センサ、８…画像形成部、１１…カンチレバー、１１
ａ…先端、１１ｂ…固定端、１２…探針、１３、１４、
…第１の切り欠き、１６…第２の切り欠き、１５…第１
孔、１７、１８…第２孔、２０…固定部。
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の固定端と、探針が取り付けられた
自由端と、を有する略Ｖ字形に形成され、原子間力顕微
鏡に用いられるＡＣモード用のカンチレバーにおいて、 所定の次数の振動モードにおける共振周波数を隣接した
他の次数の振動モードにおける共振周波数から離間させ
る切り欠きおよび孔の少なくとも一方を有することを特
徴とするカンチレバー。 - 【請求項２】 一対の固定端と、探針が取り付けられた
自由端と、を有する略Ｖ字形に形成され、原子間力顕微
鏡に用いられるＡＣモード用のカンチレバーにおいて、 上記探針が設けられたＶ字形の自由端近くに形成された
第１孔と、 上記自由端を尖鋭化すべく自由端の外側に形成された第
１の切り欠きと、 上記自由端の内側に形成された第２の切り欠きと、 上記自由端から離れた上記一対の固定端近くにそれぞれ
形成された第２孔と、 を有することを特徴とするカンチレバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11732695A JPH08313545A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | カンチレバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11732695A JPH08313545A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | カンチレバー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313545A true JPH08313545A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14708980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11732695A Withdrawn JPH08313545A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | カンチレバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078174A (en) * | 1997-04-15 | 2000-06-20 | Hokkaido University | Apparatus for measuring exchange force |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11732695A patent/JPH08313545A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078174A (en) * | 1997-04-15 | 2000-06-20 | Hokkaido University | Apparatus for measuring exchange force |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |