提出了一种基于压电陶瓷的新型冲击式微位移驱动器,该驱动器利用摩擦力和惯性原理使目标产生步进式的微位移.其特点是最小位移可达几纳米,并在几纳米至几微米之间连续可调,运动范围几乎不受限制,具有实用的运动速度,系统结构简单,操作与控制方便,因而可能在微纳米技术中得到广泛应用.阐述了该驱动器的工作原理和机构设计,给出了它在扫描隧道显微镜中用于探针-样品间的自动定位控制的应用实例,得到了理想的结果.

研制了一种大扫描范围原子力显微镜(AFM).设计了新的扫描驱动电路,使单幅图像的扫描范围大幅度提高;用步进电机和扫描器配合扫描,得到序列图像,序列图像拼接后获得大范围样品图像.实验结果表明,采用这一方法,在±150V的电压驱动下,AFM的扫描范围可增大到10 μm-1 mm的量级,同时保持1 nm量级的测试分辨力.