在AFAM 測試系統(tǒng)開發(fā)方面，Hurley 等開發(fā)了一套基于快速數(shù)字信號處理的掃頻模式共振頻率追蹤系統(tǒng)。這一測試系統(tǒng)可以根據(jù)上一像素點的接觸共振頻率自動調(diào)整掃描頻率的上下限。隨后，他們又開發(fā)出一套稱為SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的測試系統(tǒng)，可以同時對探針兩階模態(tài)的接觸共振頻率和品質(zhì)因子進行成像，并較大程度上提高成像速度。Rodriguez 等開發(fā)了一種雙頻共振頻率追蹤(dual frequency resonance tracking，DFRT) 的方法，此種方法應(yīng)用于AFAM 定量化成像中，可以同時獲得探針的共振頻率和品質(zhì)因子。日本的Yamanaka 等利用PLL(phase locked loop) 電路實現(xiàn)了UAFM 接觸共振頻率追蹤。在納米力學(xué)測試中，常用的測試方法包括納米壓痕測試、納米拉伸測試和納米彎曲測試等。福建微電子納米力學(xué)測試方法

納米壓痕獲得的材料信息也比較豐富，既可以通過靜態(tài)力學(xué)性能測試獲得材料的硬度、彈性模量、斷裂韌性、相變(疇變) 等信息，也可以通過動態(tài)力學(xué)性能測試獲得被測樣品的存儲模量、損耗模量或損耗因子等。另外，動態(tài)納米壓痕技術(shù)還可以實現(xiàn)對材料微納米尺度存儲模量和損耗模量的模量成像(modulus mapping)。圖1 是美國Hysitron 公司生產(chǎn)的TI-900 Triboindenter 納米壓痕儀的實物圖。納米壓痕作為一種較通用的微納米力學(xué)測試方法，目前仍然有不少研究者致力于對其方法本身的改進和發(fā)展。福建微電子納米力學(xué)測試方法利用納米力學(xué)測試，可以對納米材料的彈性形變和塑性形變進行精細分析。

摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，材料的研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用進入了微納米尺度，微納米材料憑借其出色的性能被人們普遍應(yīng)用于科研和生產(chǎn)生活的各方各面。與此同時，人們正深入研究探索微納米尺度的材料力學(xué)性能參數(shù)測量技術(shù)方法，以滿足微納米材料的飛速發(fā)展和應(yīng)用需求。微納米力學(xué)測量技術(shù)的應(yīng)用背景，隨著材料的研發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用進入微納米尺度,以往的通過宏觀的力學(xué)測量手段已不適用于測量微納米薄膜和器件的力學(xué)性能參數(shù)的測量。近年來，微納米壓入和劃痕等力學(xué)測量手段隨著微納米材料的發(fā)展和應(yīng)用，在半導(dǎo)體薄膜和器件、功能薄膜、新能源材料、生物材料等領(lǐng)域應(yīng)用愈發(fā)普遍，因此亟待建立基于微納米尺度的材料力學(xué)性能參數(shù)測量的技術(shù)體系。

隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，對薄膜、納米材料的力學(xué)性質(zhì)的測量成為了一個重要的課題，然而由于尺寸的限制，傳統(tǒng)的拉伸試驗等力學(xué)測試方法很難在納米尺度下得到準(zhǔn)確的結(jié)果。而原位納米力學(xué)測量技術(shù)的出現(xiàn)，為解決納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的測試問題提供了新的思路和手段。原位納米壓痕技術(shù)，原位納米壓痕技術(shù)是一種應(yīng)用比較普遍的力學(xué)測試方法，其基本原理是用尖頭壓在待測材料表面，通過測量壓頭的形變等參數(shù)來推算出待測材料的力學(xué)性質(zhì)。由于其具有樣品尺寸、壓頭設(shè)計等方面的優(yōu)點，原位納米壓痕技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于納米材料力學(xué)測試領(lǐng)域。納米力學(xué)測試可以應(yīng)用于納米材料的研究和開發(fā)，以及納米器件的設(shè)計和制造。

原位納米力學(xué)測試系統(tǒng)(nanoindentation，instrumented-indentation testing，depth-sensing indentation，continuous-recording indentation，ultra low load indentation)是一類先進的材料表面力學(xué)性能測試儀器。該類儀器裝有高分辨率的致動器和傳感器，可以控制和監(jiān)測壓頭在材料中的壓入和退出，能提供高分辨率連續(xù)載荷和位移的測量。包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式，主要應(yīng)用于測試各種薄膜（包括厚度小于100納米的超薄膜、多層復(fù)合膜、抗磨損膜、潤滑膜、高分子聚合物膜、生物膜等）、多相復(fù)合材料的基體本構(gòu)和界面、金屬陣列復(fù)合材料、類金剛石碳涂層（DLC）、半導(dǎo)體材料、MEMS、生物醫(yī)學(xué)樣品（包括骨、牙齒、血管等）和生物材料、等在nano水平上的力學(xué)特性，還可以進行納米機械加工。通過探針壓痕或劃痕來獲得材料微區(qū)的硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)、磨損率、斷裂剛度、失效、蠕變、應(yīng)力釋放、分層、粘附力（結(jié)合力）、存儲模量、損失模量等力學(xué)數(shù)據(jù)。納米力學(xué)測試的結(jié)果對于預(yù)測納米材料在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)具有重要參考價值。河北納米力學(xué)測試參考價

納米力學(xué)測試設(shè)備的精度和靈敏度對于獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果至關(guān)重要。福建微電子納米力學(xué)測試方法

對納米材料和納米器件的研究和發(fā)展來說，表征和檢測起著至關(guān)重要的作用。由于人們對納米材料和器件的許多基本特征、結(jié)構(gòu)和相互作用了解得還不很充分，使其在設(shè)計和制造中存在許多的盲目性，現(xiàn)有的測量表征技術(shù)就存在著許多問題。此外，由于納米材料和器件的特征長度很小，測量時產(chǎn)生很大擾動，以至產(chǎn)生的信息并不能完全表示其本身特性。這些都是限制納米測量技術(shù)通用化和應(yīng)用化的瓶頸，因此，納米尺度下的測量無論是在理論上，還是在技術(shù)和設(shè)備上都需要深入研究和發(fā)展。福建微電子納米力學(xué)測試方法