c-sense硅压阻自传感悬臂梁

c-sense 硅压阻自传感悬臂梁

c-sense自传感悬臂启动套件的核心元件是前置放大器。它提供了一个基于惠斯通电桥的传感器，具有稳定和低噪声的参考电压，并放大了电桥输出信号。c-sense自传感悬臂一般可用于放大小传感器电压。这个信号被连接到一个数据读出装置（锁相放大器，原子力显微镜控制器等）。内部固定参考电压为2.048 V，但可以通过跳线切换到外部桥接电源。总增益设为G=100，高带宽为2.5 MHz。输出信号中的失调电压可以通过添加外部直流偏置或手动使用板载电位器进行校正。下面的图片显示了自传感入门套件的内容。

c-sense自传感悬臂启动套件包括：

1)连接到扁平柔性电缆的计数器部分PCB

2)前置放大器

3)输出电缆

4)两个悬臂箱，每个悬臂箱有10个悬臂

Self-Sensing Cantilever Probes 自传感悬臂探针

硅压阻自传感悬臂梁在原子力显微镜（AFM）、纳米探测、扭矩磁强计或其他传感应用（如气体动力学和介质特性）领域实现了全新的应用。

这些悬臂梁展示了一个集成的压阻惠斯顿电桥，可以直接测量悬臂梁的电偏转。这种读出技术消除了以前需要的消耗空间的光学激光读出。

自传感技术可以轻松无缝地与各种仪器（例如SEM， TEM，以及许多其他测量系统）集成。悬臂芯片通过一个小连接器连接到一个小PCB上，用于快速悬臂交换。

标准SCL自传感悬臂梁的尖 端半径小于15 nm，可用于各种共振频率和弹簧常数。无尖 端和长寿命的scd尖 端悬臂也是可用的。

Self-Sensing Si-Tip Cantilevers 自传感硅尖悬臂梁

标准自传感悬臂，带有锋利的硅尖，用于AFM显微镜，力传感等，在接触或非接触模式下。

Self-Sensing Tipless Cantilevers 无尖 端自传感悬臂梁

适用于各种应用，如高灵敏度气体检测，扭矩磁强计，力传感等。

Self-Sensing SCD-Tip Cantilevers 自传感SCD尖 端悬臂梁

具有坚硬和长寿命单晶金刚石尖 端的自传感悬臂梁，用于AFM，高纵横比样品等。

三层MEMS悬臂技术

新型“自感测”悬臂梁，内置电子和驱动机制将电子和驱动机制集成到诸如 MEMS 悬臂梁之类的微机械装置中，被广泛用于将施加的力转换为可电测的信号。在原子力显微镜（AFM）中采用这种“自感测”悬臂梁，可以省去通过悬臂梁背面反射激光进行光学读取。这为那些在待测样品上方没有足够空间安装光学读取模块，或者样品必须浸入甚至不透明液体（如生物样品）中的新应用开辟了道路。

在大多数传统 AFM 中，c-sense悬臂梁的偏转是通过光学光束偏转法检测的，即激光束从悬臂梁背面反射后聚焦在四象限光电二极管上。另一种方法是通过集成的压阻式传感器测量悬臂梁的弯曲。通过惠斯通电桥测量传感器的电阻，可实现高灵敏度。由于传感器与悬臂梁中性轴的距离增大，自感知悬臂梁的偏转灵敏度随其厚度增加而增大。然而，悬臂梁的弹簧常数随其厚度的增加而显著增大。

这些新型悬臂梁的设计采用了由弹性软聚合物芯材被两层硬薄膜包裹而成的结构。这种获得专力的新悬臂梁概念为优化 MEMS 悬臂梁的性能提供了更多的自由度。这与标准的硅或氮化硅自感测悬臂梁相比，三明治结构的非常显著优势在于：

• 对于给定的共振频率 f0，三明治结构的力灵敏度比硅悬臂梁高 10 倍。

• 将聚合物用作原子力显微镜悬臂梁的核心，可提高其带宽 f0/Q（Q 为机械品质因数）。在真空成像时，由于没有空气阻尼，这一优势尤为明显。即使成像速度比硅或氮化硅自感测悬臂梁快 10 倍，也能实现出色的分辨率。

• 所有传感元件和电气连接都密封在 MEMS 设备内部，这使得三明治结构的器件非常适合在液体中进行测量——即使是在不透明、导电或化学环境恶劣的情况下。

三明治结构技术不仅限于自感测悬臂梁。例如，适用于液体的膜型表面应力传感器或力传感器，其分辨率可达纳牛级。有关详细描述，请参阅纳希德·侯赛尼等人所著的《用于高灵敏度流体兼容 MEMS 设备的混合聚合物/陶瓷/半导体制造平台，集成电子器件密封》（arxiv_2307.05221）。

Standard TriLayer Cantilevers标准三层悬臂梁

自传感三层悬臂梁具有独特的结构与氮化硅薄膜和聚合物芯-可在不同的尺寸，有和没有尖 端。

KPFM / c-AFM Trilayer Cantilevers KPFM / c-AFM三层悬臂梁

自传感三层悬臂梁具有导电涂层，易于在KPFM或c-AFM测量中使用。

Quantum Cryogenic Trilayer Cantilevers 量子低温三层悬臂梁

为低温量子研究优化的自传感三层悬臂梁-具有三角形设计，集成铂迹，用于在低温下稳定，高精度地探测量子相干性，隧道和自旋动力学。

规格表