Dưới đây là mô tả về cách kính hiển vi đầu dò quét nhiệt độ thấp được hiệu chuẩn:

I. Hiệu chuẩn môi trường và thiết lập cơ sở

Kiểm tra độ ổn định nhiệt độ: Vì thiết bị cần hoạt động trong môi trường nhiệt độ thấp, trước tiên phải đảm bảo hệ thống làm lạnh kiểm soát nhiệt độ chính xác. Đặt cảm biến nhiệt độ tiêu chuẩn gần bàn mẫu và theo dõi sự biến động của nó ở nhiệt độ đã đặt. Trong điều kiện lý tưởng, dao động nhiệt độ trong thời gian dài hoạt động nên được kiểm soát trong một phạm vi rất nhỏ, nếu dao động quá lớn, bạn cần gỡ lỗi các thông số của máy làm lạnh hoặc kiểm tra xem lớp cách nhiệt có bị hư hại hay không.

2. Xác minh cách ly rung: rung động nhỏ có thể can thiệp vào độ chính xác quét của đầu dò. Sau khi kích hoạt bàn chống sốc, đặt giao thoa kế laser và các thiết bị nhạy cảm khác để phát hiện biên độ rung của mặt bàn. Bằng cách điều chỉnh các thông số của thiết bị giảm xóc, độ rung được giảm xuống mức thấp và đảm bảo quá trình quét trơn tru.

II. Hiệu chuẩn hiệu suất chính của đầu dò

1. Hiệu chuẩn hình dạng: Chọn mẫu tiêu chuẩn của cấu trúc nano định kỳ đã biết, chẳng hạn như mẫu nhiễu xạ raster. Lấy hình ảnh ở các phạm vi quét khác nhau, so sánh kích thước đặc trưng và giá trị danh nghĩa của phép đo thực tế để điều chỉnh độ chính xác dịch chuyển của đầu dò do ống gốm áp điện điều khiển và loại bỏ biến dạng do lỗi phi tuyến tính.

2. Hiệu chuẩn đường cong lực: Sử dụng chùm tia microcantilever với hệ số đàn hồi đã biết làm tham chiếu cơ học. Trong chế độ nhấp chuột, dần dần thay đổi khoảng cách giữa đầu dò và mẫu, ghi lại biên độ dầm cantilever và đường cong thay đổi pha theo khoảng cách, phù hợp với mối quan hệ khoảng cách lực thực sự, sửa đổi độ lệch đo cường độ gây ra bởi sự thay đổi mô đun đàn hồi của dầm cantilever do nhiệt độ.

3. Hiệu chuẩn hiện tại (đối với mẫu dẫn điện): kết nối nguồn hiện tại chính xác với bộ tiền khuếch đại, áp dụng một loạt các dòng điện đã biết trên đầu dò, ghi lại đồng bộ cường độ tín hiệu phản hồi, vẽ đường cong tiêu chuẩn, tạo điều kiện cho việc định lượng chính xác các thông số điện như đường hầm hiện tại.

III. Hiệu chuẩn hệ thống hỗ trợ quang học

Nếu trang bị kính hiển vi quang học phụ trợ định vị, cần phải đánh dấu vật lý. Trên đài di động cố định mục tiêu đường chéo với quy mô chính xác, chuyển đổi quan sát mục tiêu phóng đại khác nhau, điều chỉnh hệ thống quang học cho đến khi trung tâm trường nhìn trùng với điểm gốc tọa độ, và đường đo không bị biến dạng, đảm bảo khu vực quan sát bằng mắt thường có thể tương ứng chính xác với phạm vi làm việc của đầu dò quét.

4- Kiểm tra định kỳ toàn diện

Ngoài việc hiệu chỉnh chuyên môn trên, còn cần định kỳ triển khai đánh giá tính năng tổng thể. Sử dụng tấm silicon đơn làm mẫu thử nghiệm toàn diện, thực hiện nhiều nhiệm vụ quét liên tục, bao gồm tổng quan phạm vi lớn đến hình ảnh tinh tế của các khu vực nhỏ, kiểm tra tính lặp lại và nhất quán; Đồng thời, kết quả đo lường của các kim thăm dò khác nhau trong cùng một khu vực, kiểm tra các kim thăm dò khác biệt cá thể siêu kém.

Hiệu chuẩn kính hiển vi thăm dò quét nhiệt độ thấp đòi hỏi sự cân nhắc toàn diện về sự ổn định môi trường, hiệu suất lõi của đầu dò và sự hợp tác của hệ thống phụ trợ, thông qua hoạt động hiệu chuẩn chuyên nghiệp đa chiều và định kỳ, để đảm bảo rằng thiết bị chính xác này cung cấp dữ liệu mô tả vi mô đáng tin cậy trong điều kiện làm việc phức tạp.