Microscopia de Exploración de la Antena (SPM), Mediciones Automatizadas con el Disolvente LS SPM por NT-MDT

Nanotecnología de AZoNano- - Herramientas de NT-MDT para el logotipo de la nanotecnología

Temas Revestidos

Antecedentes

El Disolvente LS SPM

Mediciones Automatizadas

Mediciones Experimentales

Mediciones Automáticas de las Rejillas Grabadas Foto del Polímero

Investigación de las Condiciones de Tramitación Óptimas

Análisis de Áreas Macroscópicas

Nanolithography Automatizado en Macroarea

Antecedentes

Las mediciones Automáticas con SPM incluyen el ajuste automático de los parámetros de la exploración, de las mediciones de las áreas programadas con métodos de SPM y del análisis de datos automático. Las áreas de aplicación de las mediciones automatizadas de SPM son:

·         Investigación Material Combinatoria (alta caracterización de la producción de las bibliotecas de las muestras con diversa composición química o de las muestras preparadas en diversas condiciones).

·         Mediciones de SPM de áreas macroscópicas moviéndose del área de exploración sobre superficie de la muestra con la ayuda del sistema de colocación. Como consecuencia las áreas con una talla de varios milímetros o centímetros se pueden medir por SPM (el rango máximo de la exploración en SPMs comercial es limitado por ~100 micrones).

·         Modificaciones de SPM (nanolithography) en las áreas macroscópicas.

·         Control de calidad en la industria (e.g mando de la superficie de disco de CD/DVD).

El Disolvente LS SPM

El Disolvente modificado LS de SPM equipado de software especial es una herramienta esencial para la caracterización y la modificación automáticas de superficies con todos los modos básicos de SPM. Fig.1 muestra a casquillo de la muestra del Disolvente LS para el patrón 4 las obleas de silicio de 4 pulgadas, cada uno de ellas puede consistir en una gran cantidad de muestras depositadas, por ejemplo, por la impresión de la inyección de tinta.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - DISOLVENTE Modificado LS para las mediciones automatizadas (dejadas). Colocación de la plataforma para cuatro obleas de silicio de 4 pulgadas (derechas).

Cuadro 1.

Mediciones Automatizadas

La Fig. 2 muestra el menú de las mediciones automatizadas para 25 puntas. Los coordenadas de cada punta se salvan en el programa. El software captura automáticamente una imagen óptica del cargo actual (con la resolución hacia abajo a 1,5 micrones), realiza la medición de SPM, mueve la muestra a la posición salvada siguiente Etc. Todos los datos salvados se pueden tramitar automáticamente por el software para obtener estadísticas o cierto parámetro para todas las áreas medidas.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - Menú del SPM automatizado.

Cuadro 2.

Mediciones Experimentales

Los Resultados que son descritos más abajo fueron obtenidos en el grupo de Profesor los U.S. Schubert (Universidad de Eindhoven del nology, Los Países Bajos, http://www.schubert-group.com) en colaboración con el Instituto Holandés del Polímero. Han utilizado al Disolvente modificado LS para las mediciones automáticas para estos experimentos.

Mediciones Automáticas de las Rejillas Grabadas Foto del Polímero

La irradiación selectiva a través de una máscara de una muestra que contiene un prepolímero, monómeros y un iniciador de la foto causa la formación de las estructuras periódicamente elevadas de la relevación (Fig.3). Para las aplicaciones en tecnología de reproducción de imágenes una de la meta es obtener las estructuras más altas posible de la relevación. La formación de las estructuras elevadas es relacionada en un gran número de condiciones de la preparación de la muestra como el espesor del film inicial, la composición, el período de la máscara aplicada, la intensidad de la luz y la temperatura en el escenario del revelado.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - retrato del AFM de la estructura con 20 micrones echa (a la izquierda); presentación esquemática de la muestra completa (derecha).

Cuadro 3.

Investigación de las Condiciones de Tramitación Óptimas

Para investigar las condiciones de tramitación óptimas, un ajuste combinatorio fue elegido en el cual en un substrato grande dos los parámetros fueron variados simultáneamente. La muestra resultante consiste en las cuatro filas de las rejillas del polímero con diversos tonos (5, 10, 20, y 40 micrones). Cada fila consiste en 11 áreas que fueron preparadas en diversas condiciones (e.g intensidad de luz o un gradiente de temperatura durante el revelado) (Fig.3, la derecha). La talla total de la muestra es 25x102 milímetro. El análisis Automático de SPM permite que determinemos las condiciones apropiadas de la preparación de la muestra, por ejemplo, en la cual la relación de aspecto máxima de la rejilla del polímero se logra. Fig.4 demuestra la dependencia de una altura grating de la intensidad de luz (para la muestra obtenida usando máscara del gradiente de la intensidad). La muestra consiste en 44 áreas: 4 tonos y 11 valores de la dosis de la energía se han utilizado para la formación de rejilla del polímero. Las mediciones Automáticas se han ejecutado en modo que golpeaba ligeramente. Los resultados de la investigación son 4 dependencias para cada período grating que muestran cambios de la altura con el aumento de dosis de la energía. Esta información permite la determinación de las condiciones óptimas de la preparación para la muestra.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - Resultados de las mediciones automáticas de la biblioteca de muestras. Dependencia de la altura del polímero que ralla de la intensidad de luz (dosis de la energía) para 4 tonos de rallar: 5, 10, 20, y 40 micrones.

Cuadro 4.

Análisis de Áreas Macroscópicas

Las Mediciones de las áreas extensas con SPM son posibles solamente por el movimiento de la carga de SPM sobre superficie de la muestra por el sistema de colocación. El Análisis del espesor de la película barrena-revestida del polímero sobre 3,5 distancias del cm se ha realizado con la ayuda de SPM automático. La película barrena-revestida depositada en el silicio arañazo por el cuchillo (Fig.5) y el espesor de la película fue medido en 19 posiciones a lo largo de la rayadura (Fig.6). Los coordenadas de esas posiciones se han salvado en el software antes de explorar. El espesor del film se ha determinado como distancia entre los máximos en la dependencia del número de pixeles de z-coordenadas de pixeles. El análisis del espesor del film (Fig.6, la derecha) muestra que la parte central de la película es muy uniforme; mientras tanto un área de 7 milímetros cerca del borde de la película tiene espesor variable el indicar de la mudanza del exterior material durante la barrena-capa.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - imágenes Ópticas de la rayadura (la rayadura es indicada por las flechas rojas).

Cuadro 5.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - imagen de la rayadura (izquierda), determinación del espesor del film como distancia entre los picos en las estadísticas (de centro), resultado final de SPM: dependencia del espesor del film de la distancia a lo largo de la rayadura (derecha).

Cuadro 6.

Nanolithography Automatizado en Macroarea

Una capa monomolecular del trichlorsilane del octadecyl (OTS) depositada en una oblea de silicio se puede oxidar electroquímico usando puntas conductoras de SPM. En condiciones normales a la capa fina del agua está siempre presente en la superficie. Los productos de la Descomposición de eso permiten que cambiemos la terminal - grupos3 del CH de la capa de OTS a - COOH aplicándose del voltaje a la punta. El área modificada más pequeña puede ser tan pequeña como la talla de la punta (depende también de la humedad, del voltaje aplicado Etc.). El resultado de la oxidación es visible en imagen de la fuerza lateral en modo de contacto. La Traslación del modelo litográfico sobre área extensa moviéndose del escenario de colocación forma modelos litográficos macroscópicos con el detalle mínimo que miente en rango del nanómetro. Fig.7 muestra la distribución de la fuerza lateral para una película oxidada de OTS. La unidad de este modelo (Fig.7, dejada) ha sido traducida sobre una área extensa moviéndose de colocar el escenario. Fig.7 enderezan la pieza de las demostraciones solamente del área modificada que es más grande que la talla de la exploración. En unidades del total 100 (10 10) atravesando 0,2 por 0,2 milímetros se han hecho en menos entonces 2 horas.

AZoM - Metales, Cerámica, Polímero y Compuestos - microscopia de la fuerza Lateral de áreas oxidadas: modele la unidad (se fue), 9 unidades (correctas).

Cuadro 7.

Nota: Un filete completo de referencias puede ser obtenido refiriendo al documento original.

Autor Primario: A. Alexeev y D. Wouters

Fuente: NT-MDT Co.

Para más información sobre esta fuente visite por favor NT-MDT Co.

Date Added: May 4, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 07:17

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit