接触式扫描过程中探针-样品赫兹耦合的建模与分析

摘要

随着微器件测量系统中微测头尺寸不断减小和测量精度不断提高,微纳测量中测头-样品间的形变误差对系统不确定度的影响是不能忽略的.为了研究二者间的相互作用和形变问题,根据材料应力-应变属性和赫兹理论,建立了微测球与样品的接触模型,并以玻璃测头和光学器件为分析对象,探讨了测量力、测球半径、样品曲率半径以及不同材质样品等对形变、形变区域半宽长度及最大赫兹应力的影响.结果表明:测球半径与样品曲率半径的作用机理相似,而且相较于探针测球半径因素,测量力和被测样品不同曲率半径因素对探针-样品间形变的影响更为显著.