[实用新型]一种原子力显微镜探针装夹辅助装置

说明书

本实用新型提供了一种原子力显微镜探针装夹辅助装置，属于原子力显微镜技术领域。它包括具有向内凹陷的存储槽的壳体，所述的存储槽的截面呈矩形，所述的存储槽内设有若干与存储槽滑动连接的探针夹。每个探针夹均能通过探针夹紧机构将一根探针固定在探针储存通道内，通过多个探针入口能一次将多根探针送入至探针储存通道，外接的驱动机构的驱动杆能从最上侧的探针入口伸入，并将最上侧的探针夹内的探针从探针储存通道内顶出，使探针向探针出口运动并转移至探针安装位置，最上侧的探针安装外后，通过驱动机构驱动所有探针夹向上运动至下一个探针夹内的探针储存通道与探针入口以及探针出口相连，以进行下次的换针。

技术领域

本实用新型属于原子力显微镜技术领域，涉及一种原子力显微镜探针装夹辅助装置。

背景技术

原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)己广泛应用于半导体样品测试中，其工作原理是通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件(探针)之间极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。通常来说，探针包括针尖以及微悬臂，将对微弱力极端敏感的微悬臂末端固定于探针座，微悬臂前端的针尖接近样品表面。当针尖与样品表面距离极小时，它们原子之间产生极微弱的吸引或排斥力，从而引起微悬臂发生形变或运动状态发生改变。扫描过程中，带针尖的微悬臂将在垂直于样品表面方向上起伏运动，通过包括反射激光束及其光电检测系统对微悬臂的状态变化进行采集，测得微悬臂状态变化与扫描各点的位置对应关系，从而得到具有原子分子级分辨率的材料表面结构等物化性质。

然而，原子力显微镜的探针在使用时容易出现损坏，因此原子力显微镜在使用过程中经常需要更换探针以完成测试需求，但现有技术中换针均需要人工进行更换，工作效率较低。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种用于移动原子力显微镜探针的探针钳[申请号：200810070695.5]，包括探针杆和探针粘合头，探针粘合头位于探针杆的前端，其中：探针粘合头由固化的粘性材料组成，粘性材料按重量份由规格为184型SILICONE ELASTOMER KIT的二甲氧基硅烷10份与名称为Tetramethyl tetravinyl cyclotetrasi loxane的硅酮树脂固化剂2－4份混合均匀后在室温下空气中自然固化而得。此探针钳构造简单，制作成本低，远远低于取放探针的特制镊子的成本。移动探针操作简单，移动的成功率非常高，但也存在上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种原子力显微镜探针装夹辅助装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种原子力显微镜探针装夹辅助装置，包括具有向内凹陷的存储槽的壳体，所述的存储槽的截面呈矩形，所述的存储槽内设有若干与存储槽滑动连接的探针夹，所述的探针夹外侧壁与存储槽的内侧壁抵靠，所述的探针夹内水平设置有截面呈圆形的探针储存通道，所述的探针储存通道内设有探针夹紧机构，所述的壳体的侧壁上侧还设有水平设置的探针出口，所述的壳体远离探针出口一侧的侧壁上还设有若干水平设置的探针入口，所述的探针入口与探针储存通道相连。

在上述的一种原子力显微镜探针装夹辅助装置中，所述的探针夹紧机构包括前端夹紧组件和后端夹紧组件，所述的前端夹紧组件设置在探针储存通道靠近探针出口一侧，所述的后端夹紧组件设置在探针储存通道靠近探针入口一侧。

在上述的一种原子力显微镜探针装夹辅助装置中，所述的前端夹紧组件包括两个分别设置在探针储存通道上下侧的夹紧槽，所述的夹紧槽内设有夹紧块，两个夹紧槽内的夹紧块之间设有夹紧间隙，所述的夹紧块和夹紧槽之间还设有可驱动两块夹紧块相互靠拢的弹性件，所述的后端夹紧组件的结构与前端夹紧组件的结构相同。

在上述的一种原子力显微镜探针装夹辅助装置中，所述的后端夹紧组件内的两个夹紧块之间的夹紧间隙大于前端夹紧组件内的两个夹紧块之间的夹紧间隙。