[发明专利]一种基于开尔文探针力显微镜的表面电势测量方法

权利要求书

1.一种基于开尔文探针力显微镜的表面电势测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将待测样品固定在位于扫描管上方的样品台上，令探针外加直流电压V_dc＝0V，使开尔文探针力显微镜工作在双谐振模式；

步骤2、使探针与样品之间的交流电压V_ac在0V～10V范围内按固定步长线性增加，针尖与样品距离为Z，测量过程中扫描管向探针方向移动；利用锁相放大器监测一倍频振幅A_ω与二倍频振幅A_2ω信号，得到不同交流电压V_ac下，一倍频振幅A_ω、二倍频振幅A_2ω随针尖与样品距离Z改变的关系曲线；

步骤3、提取针尖与样品距离Z＝0nm时，一倍频振幅A_ω与交流电压V_ac的关系曲线A_ω-V_ac、二倍频振幅A_2ω与交流电压V_ac的关系曲线A_2ω-V_ac；

步骤4、若关系曲线A_ω-V_ac满足线性关系且关系曲线A_2ω-V_ac满足抛物线关系，则转至步骤6，否则转至步骤5；

步骤5、令Z＝Z+1nm，转至步骤4；

步骤6、输出针尖与样品距离Z的数值；

步骤7、将针尖移动至样品待测位置，设置针尖与样品距离为步骤6的输出值，令探针外加交流电压V_ac为1V～5V，对样品进行扫描，利用锁相放大器监测探针的一倍频振幅A_ω、二倍频振幅A_2ω以及相位信号，并输出到计算机；

步骤8、将计算机接收到的一倍频振幅A_ω、二倍频振幅A_2ω以及相位信号代入公式计算得到样品表面电势，完成测量。