利用原子力显微镜(AFM)硅悬臂器件具有多阶谐振模态的特性, 提出了基于硅悬臂高阶谐振特性构建动态AFM来实现快速扫描的方法, 并研制了可工作于一阶模态和高阶模态的AFM。介绍了高阶谐振AFM系统的基本结构和工作原理, 从理论上证明了利用硅悬臂梁高阶谐振特性实现快速扫描的可行性。以自制的AFM为研究对象, 分析了影响动态AFM扫描速度的主要因素, 对系统各模块的响应时间进行了分析、测试, 并通过实验证明了AFM在二阶谐振模态下的稳定时间明显小于一阶谐振模态下的稳定时间。最后, 分别用一阶、二阶谐振模态对光栅试样在同一区域的表面形貌进行了扫描测试, 测试数据表明: 在相同条件下, AFM的扫描速度在二阶谐振模态下约是一阶模态下的3.3倍。理论分析和实验结果证明了利用高阶谐振探针提高AFM扫描速度的可行性和有效性。

能源问题是目前最为关注的焦点之一, 随着社会的进步和工业的发展, 地球上已探明可使用的化学燃料能源, 包括石油、 天然气和煤等, 日趋枯竭。 太阳能的利用已引起各国的重视。 光伏器件是太阳能利用的最为重要的手段之一, 有机太阳电池在此类器件中将承担极其重要的角色。 但低的光电转换效率是阻碍其产业化的瓶颈。 为此简要综述了提高有机太阳能电池能量转化效率的两个思路, 并指出了有待解决的问题。