Microscopia di Scansione della Sonda (SPM), Misure Automatizzate con il Risolutore LS SPM da NT-MDT

Nanotecnologia di AZoNano- - Strumenti di NT-MDT per il logo di nanotecnologia

Argomenti Coperti

Sfondo

Il Risolutore LS SPM

Misure Automatizzate

Misure Sperimentali

Misure Automatiche delle Grate del Polimero Impresse Foto

Indagine sulle Condizioni Di Lavorazione Ottimali

Analisi delle Aree Macroscopiche

Nanolithography Automatizzato su Macroarea

Sfondo

Le misure Automatiche con SPM comprende l'adeguamento automatico dei parametri di scansione, delle misure delle aree programmate con i metodi di SPM e dell'analisi di dati automatica. I campi di applicazione delle misure automatizzate di SPM sono:

·         Ricerca Materiale Combinatoria (alta caratterizzazione di capacità di lavorazione delle librerie dei campioni con composizione chimica differente o dei campioni pronti alle circostanze differenti).

·         Misure di SPM delle aree macroscopiche muovendosi dell'area di scansione sopra la superficie del campione con l'aiuto del sistema di posizionamento. Di conseguenza le aree con una dimensione di parecchi millimetri o centimetri possono essere misurate da SPM (l'intervallo massimo di scansione in SPMs commerciale è limitato da ~100 micron).

·         Modifiche di SPM (nanolithography) sulle aree macroscopiche.

·         Controllo di qualità nell'industria (per esempio controllo della superficie del disco di CD/DVD).

Il Risolutore LS SPM

Il Risolutore modificato LS di SPM fornito di software speciale è uno strumento essenziale per la caratterizzazione e la modifica automatiche delle superfici con tutti i modi di base di SPM. Fig.1 mostra il supporto del campione del Risolutore LS per 4 lastre di silicio a 4 pollici standard, ciascuno di loro può consistere di un gran numero di campioni depositati, per esempio, da stampa del getto di inchiostro.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - RISOLUTORE Modificato LS per le misure automatizzate (lasciate). Posizionamento della piattaforma per quattro lastre di silicio a 4 pollici (destra).

Figura 1.

Misure Automatizzate

La Fig. 2 mostra il menu delle misure automatizzate per 25 punti. Le coordinate di ogni punto sono salvate nel programma. Il software cattura automaticamente un'immagine ottica della posizione attuale (con risoluzione giù a 1,5 micron), realizza la misura di SPM, muove il campione verso la posizione salvata seguente Ecc. Tutti dati salvati possono essere elaborati automaticamente dal software per ottenere le statistiche o determinato parametro per tutte le aree misurate.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - Menu dello SPM automatizzato.

Figura 2.

Misure Sperimentali

I Risultati che sono descritti qui sotto sono stati ottenuti in gruppo di Professor U.S. Schubert (Università di Eindhoven del nology, Paesi Bassi, http://www.schubert-group.com) in collaborazione con l'Istituto Olandese del Polimero. Il Risolutore modificato LS per le misure automatiche è stato usato per questi esperimenti.

Misure Automatiche delle Grate del Polimero Impresse Foto

L'irradiamento selettivo attraverso una maschera di un campione che contiene un prepolimere, i monomeri e un iniziatore della foto causa la formazione di strutture periodicamente elevate di sollievo (Fig.3). Per le applicazioni nella tecnologia di visualizzazione una dello scopo è ottenere le più alte strutture possibili di sollievo. La formazione delle strutture elevate dipende da tantissimi termini del preparato del campione come lo spessore di pellicola iniziale, la composizione, il periodo della maschera applicata, l'intensità dell'indicatore luminoso e la temperatura nella fase dello sviluppo.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - maschera del AFM della struttura con 20 micron lancia (a sinistra); presentazione schematica del campione completo (destra).

Figura 3.

Indagine sulle Condizioni Di Lavorazione Ottimali

Per studiare le condizioni di lavorazione ottimali, un'impostazione combinatoria è stata scelta in cui su un grande substrato due i parametri sono stati variati simultaneamente. Il campione risultante consiste delle quattro righe delle grate del polimero con differenti passi (5, 10, 20 e 40 micron). Ogni riga consiste di 11 area che sono state preparate alle circostanze differenti (per esempio intensità della luce della luce o un gradiente geotermico durante lo sviluppo) (Fig.3, alla destra). La dimensione totale del campione è 25x102 millimetro. L'analisi Automatica di SPM permette che noi determiniamo gli stati adeguati del preparato del campione, per esempio, a cui l'allungamento massimo della grata del polimero è raggiunto. Fig.4 dimostra la dipendenza di un'altezza stridente da intensità della luce della luce (per il campione ottenuto usando la maschera di gradiente di intensità). Il campione consiste di 44 aree: 4 passi e il 11 valore della dose di energia sono stati usati per formazione di grata del polimero. Le misure Automatiche sono state eseguite nel modo di spillatura. I risultati di ricerca sono 4 dipendenze per ogni periodo stridente che mostrano i cambiamenti di altezza con l'aumento della dose di energia. Questi informazioni permettono la determinazione dei termini ottimali del preparato per il campione.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - Risultati delle misure automatiche della libreria dei campioni. Dipendenza di altezza del polimero che gratta da intensità della luce della luce (dose di energia) per 4 passi di grattare: 5, 10, 20 e 40 micron.

Figura 4.

Analisi delle Aree Macroscopiche

Le Misure delle ampie aree con SPM sono possibili soltanto tramite movimento della testa di SPM sopra la superficie del campione dal sistema di posizionamento. L'Analisi di spessore della pellicola rotazione-rivestita del polimero oltre 3,5 distanze di cm è stata eseguita con l'aiuto di SPM automatico. La pellicola rotazione-rivestita depositata su silicio è stata graffiata dal coltello (Fig.5) e lo spessore della pellicola è stato misurato in 19 posizioni lungo il graffio (Fig.6). Le coordinate di quelle posizioni sono state salvate nel software prima della scansione. Lo spessore di pellicola è stato determinato come distanza fra i massimi su dipendenza del numero dei pixel dalle z-coordinate dei pixel. L'analisi di spessore di pellicola (Fig.6, destra) indica che la parte media della pellicola è abbastanza costante; nel frattempo un'area di 7 millimetri vicino alla barriera della pellicola ha spessore variabile indicare muoversi dell'esterno materiale durante il rotazione-rivestimento.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - immagini Ottiche del graffio (graffio è indicato dalle frecce rosse).

Figura 5.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - immagine del graffio (sinistro), determinazione dello spessore di pellicola come distanza fra i picchi sulle statistiche (centro), risultato finale di SPM: dipendenza di spessore di pellicola dalla distanza lungo il graffio (destra).

Figura 6.

Nanolithography Automatizzato su Macroarea

Uno strato monomolecolare del trichlorsilane di octadecyl (OTS) depositato su una lastra di silicio può essere ossidato elettrochimicamente usando i suggerimenti conduttivi di SPM. Nei termini normali un il livello sottile dell'acqua è sempre presente sulla superficie. I prodotti della Decomposizione di ciò permettono che noi cambiamo il terminale - gruppi3 di CH del livello di OTS a - COOH applicandosi della tensione al suggerimento. La più piccola area modificata può essere piccola come la dimensione del suggerimento (dipende egualmente da umidità, da tensione applicata Ecc.). Il risultato dell'ossidazione è visibile sull'immagine della forza laterale nel modo di contatto. La Traduzione del reticolo litografico sopra ampia area muovendosi della fase di posizionamento forma i reticoli litografici macroscopici con il dettaglio minimo che si trova nell'intervallo di nanometro. Fig.7 mostra la distribuzione della forza laterale per una pellicola ossidata di OTS. L'unità di questo reticolo (Fig.7, lasciata) è stata tradotta sopra un'ampia area muovendosi del posizionamento della fase. La destra Fig.7 mostra soltanto la parte dell'area modificata che è più grande della dimensione di scansione. Nelle unità di totale 100 (i 10 10) misurando 0,2 da 0,2 millimetri sono stati fatti in di meno poi 2 ore.

AZoM - Metalli, Ceramica, Polimero e Compositi - microscopia della forza Laterale delle aree ossidate: modelli l'unità (ha andato), 9 unità (destra).

Figura 7.

Nota: Una lista completa dei riferimenti può essere ottenuta riferendosi al documento originale.

Autore Primario: A. Alexeev e D. Wouters

Sorgente: NT-MDT Co.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego NT-MDT Co.

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

Last Update: 13. June 2013 06:42

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit