GBT27760-2011 利用Si(111)晶面原子台阶对原子力显微镜亚纳米高度测量进行校准的方法.pdf

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1、ICS19．020N04圆目中华人民共和国国家标准GB／T27760—201利用Si(111)晶面原子台阶对原子力显微镜亚纳米高度测量进行校准的方法Testmethodforcalibratingthez—magnificationofanatomicforcemicroscopeatsubnanometerdisplacementlevelsusingSi(111)monatomicsteps2012—05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局青寿中国国家标准化管理委员会覆111标准分享网www.bzfxw.com免费下载刖置GB／T27760-

2、-201本标准按照GB／T1．1—2009给出的规则起草。本标准与ASTME2530--2006{利用Si(111)晶面原子台阶对原子力显微镜亚纳米高度测量进行校准的方法》(英文版)技术内容基本一致。考虑到我国国情，在采用AsTME2530--2006时，本标准做了一些修改，有关技术性差异已编人正文中。附录A(规范性附录)中给出样品制备方法，附录B(资料性附录)中列出了本标准章条编号与ASTME25302006章条编号的对照一览表，附录c(资料性附录)中给出了技术性差异及其原因一览表以供参考。本标准由中国科学院提出。本标准由全国纳米技术标准化技术委员会(sA

3、c／Tc279)归口。本标准起草单位：国家纳米科学中心。本标准主要起草人：朱晓阳、杨延莲、贺蒙、高洁。标准分享网www.bzfxw.com免费下载1范围利用Si(111)晶面原子台阶对原子力显微镜亚纳米高度测量进行校准的方法GB／T27760--2011本标准规定了利用Si(111)晶面原子台阶高度样品校准原子力显微镜z向标度的测量方法。本标准适用于在大气或真空环境下工作的原子力显微镜，并且其z向放大倍率达到最大量级，即z向位移在纳米和亚纳米范围内，这是原子力显微镜用于检测半导体表面，光学器件表面和其他高科技元件表面中经常用到的检测范围。本标准并未指出所有可

4、能的安全问题，在应用本标准之前，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。注：本标准中以国际单位制规定的数值作为标准值，括号内插入的数值仅供参考。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注13期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO25178—6：2010产品几何量技术规范(GPS)表面结构区域法第6部分：表面结构测量方法分类(Geometricalproductsspecification--Surfacetexture：ArealP

5、art6：Classificationofmethodsformeasuringsurfacetexture)ISO／IECGuide98—3：2008测量不确定度表示指南(Uncertaintyofmeasurement--Part3：Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement)ISO／TS21748；2004测量不确定度评估的重复性、再现性和准确度评估的使用指南(Guidancefortheuseofrepeatahility，reprodudbmtyandtruenessestimatesinmeasu

6、rementuncertaintyestima-tion)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3．1原子力显微术atomicforcemicroscopy(AFM)通过检测探针与样品表面相互作用力(吸引力或排斥力)来获得表面高度进而得到样品表面形貌的检测技术。3．2坐标轴coordinateaxefl检测表面形貌时使用的坐标系。注：通常采用直角坐标系，即各轴形成笛卡尔正交系，z轴方向是样品表面被跟踪的主扫描方向，y轴方向是在样品表面内与z轴垂直的方向，z轴方向则为垂直表面的方向(从材料表面指向周围介质)。】标准分享网www.bzfxw.com免费下载3硅

7、(11I)样品Si(111)样品表面与(111)晶面的取向相近，表面可能含有生长氧化层或自然氧化层。在适当的制备条件下，该表面含有大量分立的原子台阶．且各台阶间为原子级平整的梯面。4z一，位移台z一，displacementstage在z轴和，轴定义的平面内，使得探针相对于样品表面移动的一种机械装置。5z向放大倍率(或者z向灵敏度，z向标度)z—magnification仪器检测表面轮廓时输出信号相对于z方向位移的比例。4意义和作用严格采用本标准方法能校准z向放大倍率，并宴现长度国际单位的溯源。在约lnm的高度范围内，校准后的z向放大倍率的不确定度约为7“(

8、包含园子女一2)。5校准样品如33所定义的物理台阶高