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一种消除AFM中悬臂梁横向扭转串扰误差的修正技术被引量：1: 2011年; 串扰效应始终存在于原子力显微镜(AFM)的测量过程中,并影响其测量精度.在对串扰效应的产生机理进行分析,并建立了悬臂梁形变与光斑位置检测器(PSPD)输出信号之间的数学关系的基础上,提出了一种可消除横向扭转串扰影响的修正方法.在该方法中AFM系统可由输出信号直接获得悬臂梁的实际形变量,进而获得原子间作用力的实际值,并通过保持作用力的恒定对样品进行测量.该方法可有效地将悬臂梁扭转导致的纵向信号的变化从系统测得的纵向信号中剔除出去.仿真结果表明,在恒力接触模式下,串扰效应严重影响测量结果,导致测量误差,且针尖-样品夹角导致的串扰效应比摩擦力导致的串扰效应更严重.为验证本文方法消除串扰效应的效果,在应用该修正方法前后分别对标准梯形样品进行测量.实验对比结果表明,在普通恒力接触模式下的样品表面最大测量误差范围为21.2 nm～32.0 nm;对串扰效应进行修正后,最大测量误差范围降低至5.5 nm～10.2 nm.这表明该方法可有效降低AFM中串扰效应导致的测量误差,提高其测量精度.; 赵学增周法权李宁李宁; 关键词：悬臂梁

AFM横向测量中串扰效应的分析与消除方法的研究: 随着集成电路制造业的迅速发展，芯片内的刻线宽度作为其工艺特征尺寸已下降到100nm以下量级。半导体刻线加工精度的不断提高对检测设备的测量精度提出了更高的要求。原子力显微镜(Atomic Force Microscope，...; 周法权; 关键词：原子力显微镜

搅拌摩擦焊并联机床数控系统虚拟加工功能的开发: 2015年; 为避免加工过程中出现意外的干涉及碰撞情况,在开放式数控系统PA的基础上,针对3PRS并联机构搅拌摩擦焊机床,开发了具有虚拟加工功能的数控系统。虚拟加工功能采用MFC编程并基于Open GL库实现,构件模型数据直接取自机床零件的3维模型数据,位置数据取自数控系统CNC的驱动轴实时数据。最后对数控系统进行了运行测试,结果表明:该系统可以准确地仿真出机床的实际运动情况。; 林永勇刘文涛周法权韦叶张华德; 关键词：搅拌摩擦焊数控系统

搅拌摩擦焊焊缝激光检测与焊接轨迹自动修正被引量：2: 2014年; 针对大型薄壁构件搅拌摩擦焊过程中,焊缝实际位置与程序轨迹容易出现偏差的情况,采用点扫描激光法对焊缝位置进行检测,通过开放式数控系统对数据进行实时分析与处理,得出实际焊缝分布状态,从而实现对焊接轨迹的自动修正。试验结果表明,该方法可以有效纠正焊接轨迹,提高大型薄壁构件搅拌摩擦焊的焊接质量。; 周法权刘文涛林永勇韦叶张华德; 关键词：搅拌摩擦焊激光扫描焊缝检测

使用原子力显微镜测量刻线边缘粗糙度的影响因素被引量：4: 2009年; 为了满足微电子制造技术中不断提高的刻线边缘粗糙度测量与控制精度的要求,对使用原子力显微镜(AFM)测量刻线边缘粗糙度的影响因素进行了研究。基于图像处理技术从单晶硅刻线样本的AFM测量图像中提取出线边缘粗糙度,并确定出其量化表征的参数。然后,根据线边缘粗糙度测量与表征的特点,对各种影响因素,包括探针针尖尺寸与形状的非理想性、AFM扫描图像的噪声、扫描采样间隔、压电晶体驱动精度、悬臂梁振动以及线边缘检测算法中的自由参数等进行了理论和实验分析,并分别提出了抑制及修正的方法。研究表明,在分析各种可能导致测量误差的影响因素的基础上,消除或减小其影响,可以提高刻线边缘粗糙度测量的准确度,为实现纳米尺度刻线形貌测量的精度要求提供理论与方法上的支持。; 赵学增李宁周法权李洪波; 关键词：线边缘粗糙度原子力显微镜测量误差分析

基于平稳小波变换的纳米尺度线边缘粗糙度分析方法(英文)被引量：1: 2009年; 为了解决微电子制造技术中纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度(line edge roughness,LER)的测量问题,笔者提出了基于平稳小波变换的线边缘粗糙度分析方法.首先,使用原子力显微镜测量硅刻线形貌,通过图像处理与阈值方法提取出线边缘粗糙度特征.然后采用基于平稳小波变换的多尺度分析确定线边缘粗糙度特征的能量分布,给出了线边缘粗糙度的多尺度表征参数,包括特征长度和粗糙度指数.仿真出具有不同粗糙程度的线轮廓,计算出其粗糙度指数分别为0.72和6.05,表明该方法可以有效地反映出线边缘的不规则程度,并提供直观的LER空间频率信息.对一组硅刻线的测量数据进行处理,得到其特征长度和粗糙度指数分别为44.56nm和12.17.最后,采用该方法对使用3种不同探针和3组不同扫描间隔的测量数据分别进行分析,结果表明该方法可以有效地量化表征线边缘粗糙度.; 赵学增李宁褚巍周法权周瑞; 关键词：线边缘粗糙度原子力显微镜平稳小波变换多尺度分析

AFM工作台扫描控制系统的研究: 本文在对原子力显微镜的发展状况进行分析和综述的基础上，讨论了原子力显微镜的工作原理、工作模式。阐述了现有的原子力显微镜存在的问题，分析研究了探针结构、系统干扰和压电陶瓷迟滞对测量结果的影响，设计了测头的相关部件。　　压电...; 周法权; 关键词：原子力显微镜压电陶瓷; 文献传递

AFM工作台扫描控制电路的设计: 2006年; 在现有理论的基础上,设计出一种新型的AFM工作台扫描控制电路。介绍了该电路的设计思想,与现有的AFM控制系统相比,X、Y方向的运动采用闭环控制,提高了控制精度。文中还介绍了一种简单实用的PI调节电路,该电路具有结构简单、成本低、功耗小和控制精度高等优点。; 周法权赵学增; 关键词：AFM 闭环 PI

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周法权