用于扫描离子电导显微镜的高速 XYZ 纳米定位器

我们描述了一种为扫描离子电导显微镜（SICM）设计的探针扫描型高速 XYZ 纳米定位器，并特别关注纳米移液管的固定方式。纳米移液管探针安装在压电执行器的中心，其两端连接到相同的膜片柔性结构上，用于 Z 轴定位。这种设计最大限度地减少了不良机械振动的产生。机械放大用于增加纳米定位器的 XY 行程范围。测得该纳米定位器 Z 轴和 XY 位移的一阶共振频率分别约为 100 kHz 和 2.3 kHz。Z 轴和 XY 的行程范围分别约为 6 $\mu$m 和 34 $\mu$m。当该纳米定位器用于半径约为 10 nm 探针的 SICM 跳跃模式成像时，垂直探针速度可提高至 400 nm/ms；因此，单像素采集时间可缩短至约 1 ms。