[发明专利]用于控制扫描探针显微镜的方法及装置

权利要求书

1.一种控制具有用于与样本(4)相互作用的尖端(21)的探针(2)以及用于保持所述样本(4)或所述探针(2)的纳米扫描仪(1)的扫描探针显微镜的方法，所述方法包括的步骤有：

监测所述纳米扫描仪(1)沿第一方向(R)的伸展，所述尖端(21)延所述第一方向(R)朝向所述样本移动，以及

当所述纳米扫描仪(1)显示伸展低于或高于阈值时，通过附加致动器(3)调节所述探针(2)沿所述第一方向(R)的水平面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米扫描仪(1)为压电元件。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述探针(2)为悬臂。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述调节通过降低或提升所述探针(2)或者通过降低或提升所述样本(4)来执行。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述纳米扫描仪(1)显示伸展低于其最大伸展的20％或高于其最大伸展的80％时，所述水平面被调节。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过降低或提升所述探针(2)或所述样本(4)达所述纳米扫描仪(1)的最大伸展的10％到30％来调节所述水平面。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中每当所述纳米扫描仪(1)显示小于所述纳米扫描仪的最大伸展或大于所述纳米扫描仪的最大收缩为50nm、100nm、200nm、500nm、700nm、1μ或2μm的伸展时,调节所述水平面。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过降低或提升所述探针(2)或所述样本(4)达50nm至3μm范围的距离来调节所述水平面。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括步骤：

监测第二方向(R2)与所述样本(4)的表面在所述表面的点(53)的法线(N)之间的当前角度(α)，其中所述探针(2)沿着所述第二方向(R2)向所述点(53)移动；并且

控制所述附加致动器(3)及至少第二附加致动器(32)使得所述当前角度(α)接近预定的期望角度，其中尤其地，所述期望角度为0。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述附加致动器(3)、所述第二附加致动器(32)及第三附加致动器(33)被控制，使得所述当前角度(α)接近所述预定的期望角度。

11.一种扫描探针显微技术装置(100)，其包括：

探针(2)，其具有用于与样本(4)相互作用的尖端(21)，其中所述探针(2)用于沿着第一方向(R)向所述样本(4)移动所述尖端(21)；

纳米扫描仪(1)，其用于保持所述样本(4)或所述探针(2)，

其特征在于，所述扫描探针显微技术装置(100)包括：

装置，其用于监测所述压电元件沿所述第一方向(R)的伸展；

致动器(3)，其用于调节所述探针(2)沿所述第一方向(R)的水平面；以及

控制器(31)，其用于控制所述驱动器(3)，

其中所述控制器(31)被配置为，当所述纳米扫描仪(1)显示低于或高于阈值的伸展时，控制所述致动器(3)以调节所述探针(2)的所述水平面。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述纳米扫描仪(1)为压电元件。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其中所述探针(2)为悬臂。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，所述纳米扫描仪(1)在与所述第一方向(R)正交的第二方向上可移动。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的装置，进一步包括用于保持所述样本(4)的样本保持器(41)。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的装置，进一步包括至少第二附加致动器(32)，其中尤其地，所述附加致动器(3)及所述第二附加致动器(32)被配置为用于调节在第二方向(R2)与所述样本(4)的表面在所述表面的点(53)的法线(N)之间的当前角度(α)，其中所述探针(2)被配置为用于沿所述第二方向(R2)向所述点(53)移动。