随着微半导体器件、纳米器件等领域的发展,对精密测量和定位技术的要求越来越高。因此,纳米测量和定位技术成为精密工程领域的研究热点之一。文中提出了一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜振动梁的扫描探针测量和定位系统。　　 文中涉及的内容主要分为以下几个部分:　　 系统测头的研制方面:介绍了基于PVDF振动梁改进型扫描测头的构成及其工作原理,并给出通过电化学研磨法得到的大长径比钨探针。通过设计扫频软件并以DDS函数信号发生器为被控源得到了振动梁的频谱图。通过实验测试了影响测头性能的各参数,如谐振频率、电信号幅值和品质因数等。　　 信号处理电路的设计方面:根据测头输出信号的特点,研制了信号检测处理电路,并对电路进行了调试。实现信号前置放大、电压放大、真有效值转换和滤波等功能。　　 纳米定位单元和控制软件的改进部分:改写了原有控制软件及测试程序,以满足系统要求。介绍了由宏动控制和微动控制两部分构成的高速、高精度三维纳米定位装置,Z方向分辨率为0.05nm。　　 系统性能的测试部分:通过测试获得测头灵敏度、系统分辨率、电压设定值、比例常数、积分常数等参数,其中灵敏度约5.4V/μm、分辨率约0.9nm。实现对光栅表面的三维形貌测量,并对SPM系统的重复性做出分析。　　 实验结果表明,基于PVDF振动梁的扫描探针显微镜系统可以对试样实现高空间分辨率的表面形貌测量。