论文名称: 以利萨茹层迭式局部扫描实现高速大范围之原子力显微镜

论文作者: 台湾大学 / 吴俊纬

指导教师: 傅立成《研究领域: 包括非线性控制、适应控制、影像追踪与伺服、AFM系统开发与控制、机电整合、机器人理论与应用、生产系统自动化与排程，家庭自动化、与电子商务。》

原子力显微镜是一种非常有用的精密量测仪器，此仪器具有奈米等级的解析能力并适用于导体与非导体样本且不受使用环境所限制，为目前不可或缺的微奈米量测工具。然而，传统原子力显微镜所使用的扫描方式，在轨迹上容易造成扫描仪的机械共振问题，且无法去除不必要的扫描区域，因此，对于一个大范围与高分辨率的影像要求，必须要以一个更长的扫描时间来达成，无法给予一个有效率的扫描表现，为目前原子力显微镜应用上的主要缺陷。在本论文中，将以自行开发之原子力显微镜系统从三个不同的层面来克服上述问题。

首先，我们采用顺滑式利萨茹轨迹并搭配适合此轨迹的先进控制法则，可在不引起水平扫描仪震动的情况下提高扫描速率与精度。其次，针对此顺滑轨迹的路径特征，撰写扫描路径算法则，并利用探针横过样本后回授的高度信息去除不必要的扫描区域，藉此减少扫描所需时间。最后，考虑样本表面形貌的变化情形，在表面剧烈变化的地方提供一个更高分辨率的扫描，藉此改善扫描影像的质量，从实际的扫描应用可以证实上述方法之效果。