M470面掃描實驗的后處理與優化
1.簡介
M470面掃描實驗開始前，調整、檢查樣品的時間往往很長。如果可以在噪聲信號中增強數據信號并收集數據信號，可以大大減少時間投入。這樣的話，實驗就會變得更快、更簡略。
本文介紹了四個即時有效的數據處理的方法，可以用于那些為了縮短實驗時間而進行的快速掃描獲得的實驗數據。
本文演示的是一個不是特別水平的SKP樣品，設備沒有設置成提取有效數據的狀態，實驗結果很糟糕。處理后的數據顯示在掃描中心附近有一個小壓痕。為了進行比較，還做了進一步的檢查。
2.快速CHM測試
標準SKP樣品安裝到TriCell電解池中，為了演示，只對樣品粗略調平。SKP探針距樣品約160?m（正常實驗中應為100?m），做一個快速的CHM實驗。掃描速率為2mm/s，沒有延遲，沒有調節時間。設置盡量少的濾波，允許所有信號和噪聲通過。在5mm2的面積上掃51*51個點（總共2601個點），實驗時間4分48秒。結果如圖1所示。
圖1 左圖：25mm2的原始快速實驗結果；右圖：右鍵分析菜單
圖1中可見，沒有任何特別的點。然而，應用分析功能“Tilt Correction”、“Filter”、“Curve Subtraction”、“Interpolate”后，實驗結果馬上變得很明顯，如圖2所示。
圖2 分析功能的應用
圖2中，左上角的圖是用“Tilt-Correction”分析后的結果。這個選項可以找出用戶所選數據中的最適合的平坦區，然后從數據中去除這個平坦區。
數據調平后，采用“Filter”分析，得到如圖2右上角的數據。“Fourier-filters”要求用戶輸入濾波器的類型（這里選低通）、截止頻率、退出。這里，通過數據檢查，確定截止頻率。濾波器的截止頻率約4000m-1。濾波器階數設置為5。
傅里葉濾波使上下邊更圓潤，選擇“Curve Subtraction”。設置一個最合適的多項式來選擇數據。這里用一個四次多項式來移除Y軸上的朝上的數據邊緣。結果如圖2左下所示。
最后，減去曲線后的數據從51*51個點插補為201*201個點，結果如圖2右下圖和圖3左圖所示。
為了對比，調平樣品，更恰當地設置系統。兩種結果的并列比較如圖3所示。
圖3 左圖：噪聲快速掃描數據，后處理；右圖：較慢的、更多考慮后獲得的數據
圖3左圖，數據與圖2右下圖是一樣的。數據是有噪聲下獲得的，樣品未調平。實驗時間4分48秒。圖3右圖，樣品調平，數據在非常慢速下獲得。實驗時間21分52秒。連續掃描更慢（400?m/s，而不是2000?m/s），步長更小（62.5?m，而不是100?m）。
3.結論
本文展示了M370和M470軟件中的數據后處理分析工具，可以用來提取有效數據。這些工具分別為：“Tilt Correction”、“Filter”、“Curve Subtraction”、“Interpolate”。
盡管有這些強大的工具，用戶一定要牢記，獲得有效數據、減少噪聲的最好方法是適當的設置實驗。缺點是測試時間會比較長。
