自動測量與SPM包括自動調整掃描參數,測量與SPM的方法和數據分析自動編程的領域。自動化SPM測量的應用領域是: · 組合材料研究(樣本庫與不同的化學成分,或在不同條件下製備的樣品的高通量表徵)。 · 宏觀領域的SPM測量樣品表面的掃描區域移動與定位系統的幫助下。 由於數毫米或厘米大小的結果領域,可以測量的SPM(商業SPMS的最大掃描範圍有限〜100微米 )。 · SPM的修改(光刻)宏觀方面。 · 行業中的質量控制(如CD / DVD光盤表面控制)。 求解器LS SPM 修改後的SPM 求解器LS配備特殊的軟件是自動表徵和修改與所有基本的SPM模式表面的一個必不可少的工具。 圖1顯示樣品架的求解器 LS 4標準的4英寸矽片,他們每個人都可以包括存放大量樣品,例如噴墨印刷, 。 圖1。 修改SOLVER的LS(左)的自動測量。定位平台的4英寸矽片(右)。 自動測量 圖2顯示的25點的自動測量菜單 。 每個點的坐標是在程序中保存。該軟件會自動捕獲當前位置(分辨率為1.5微米)的光學圖像,執行SPM的測量,將樣品保存到下一個位置等所有保存的數據可以由軟件自動處理,以獲得統計或某些參數測量的所有領域 。 圖2。 自動化SPM菜單。 實驗測量 下面所描述的結果在美國舒伯特(埃因霍溫大學教授組 技術 nology,荷蘭與荷蘭高 分子研究所合作,http://www.schubert-group.com)。已被用於這些實驗的修改求解器LS自動測量。 照片浮雕聚合物光柵的自動測量 通過面具的一個樣本含有一個預聚物,單體和光引發選擇性照射,會導致形成定期救濟結構升高(圖3 )。 對於顯示技術的應用目標之一是獲得盡可能高的救濟結構 。 高架結構的形成依賴於一個像最初的薄膜厚度,組成,應用面具期間,光的強度,並在開發階段的溫度樣品製備條件的大量。 圖3 原子力顯微鏡圖像的間距20微米(左)的結構完整的樣品(右)的原理介紹。 最佳工藝條件的調查 為了探討最佳的加工條件,組合安裝在這種大的基板上的兩個參數同時不同的選擇。 由此產生的樣本包括四個不同的球場聚合物光柵的行(5,10,20,和40微米) 。 每行由11,在不同條件(如光照強度或在開發過程中的溫度梯度)(圖右)編制的領域。 樣品的總大小是25x102毫米 。 自動SPM分析使我們的樣品製備,以確定適當的條件,例如,是實現聚合物光柵的最大長寬比 。 圖4演示了光的強度(使用強度梯度面膜取得的樣本)的光柵高度依賴 。 樣本包括44個領域:能源劑量的4個球場和11值已形成聚合物光柵。 在輕敲模式,已執行的自動測量 。 調查結果是每個光柵週期為4,顯示高度的變化與不斷增長的能源劑量的依賴性 。 這一信息使測定樣品的最佳製備條件 。 圖4。 樣本庫的自動測量的結果。 4間距光柵的光強度(能源劑量):5,10,20和40微米的聚合物光柵的高度依賴。 宏觀領域的分析 與SPM的大面積的測量是可能的,只有通過定位系統對樣品表面的SPM頭運動。 厚度超過3.5厘米的距離旋塗聚合物電影分析已進行自動SPM的幫助。旋塗薄膜在矽片上沉積劃傷刀(圖5)和薄膜厚度測量在19個沿從頭開始的位置(圖6) 。這些職位的坐標已被保存在軟件掃描前 。 膜的厚度已經確定依賴z坐標的像素的像素數的最大值之間的距離。 (圖右)薄膜厚度的分析顯示,電影的中間部分是相當均勻;與此同時,薄膜邊緣附近的7毫米的面積厚度變化,說明在旋轉塗佈的材料外。 圖5。 划痕的光學圖像(從頭開始,是由紅色箭頭表示) 。 圖6 SPM的暫存的圖像(左),薄膜厚度測定峰之間的距離統計(中心),最後的結果:薄膜厚度沿抓痕(右)的距離的依賴。 自動刻蝕上Macroarea 在矽片上沉積單層十八trichlorsilane(OTS)可被氧化電化學通過使用導電的SPM提示。在正常條件下薄水層表面上始終存在。及其分解產物,讓我們改變終端- CH 3組的OTS層羧基申請的電壓尖 。 修改的最小面積可小如針尖大小(這還取決於對濕度,外加電壓等)。氧化的結果是在接觸模式下,側向力圖像上可見 。 翻譯過大面積的平版印刷圖案的形式通過移動定位階段宏觀平版印刷模式,以最小的趴在納米範圍內的細節。 圖7顯示了氧化OTS的電影的側向力分佈 。 這種模式(圖7左)的單位已被翻譯過大面積的定位階段 。 圖7的權利,只顯示了修改後的面積比掃描尺寸較大的一部分。 共有100個單位,跨越0.2由0.2毫米(10 10)已在不到2小時 。 圖7 氧化領域的側向力顯微鏡:模式單元(左),9個單位(右) 。 注:引用的一個完整列表可通過原始文件 。 |