Erittäin tarkka skannaus Thermal Microscopy (SThM) kanssa XE-sarjan atomivoimamikroskooppi Park Systems

:: AZoNanotechnology artikla

Topic List

Tausta
Erittäin tarkka skannaus Thermal Microscopy (SThM) kanssa XE-sarjan AFM
XE-sarjan Nano Thermal Probe
Lämpötila Kontrasti Mode (TCM)
Sähkönjohtavuus Kontrasti tila (CCM)
Nanoscaled Thermal Imaging XE-sarjan

Tausta

Park Systems on atomivoimamikroskooppi (AFM) teknologiajohtaja, joka tarjoaa tuotteita osoite vaatimukset kaikkien tutkimuksen ja teollisen nanomittakaavan sovelluksia. Ainutlaatuisen skanneri muotoilu mahdollistaa True Non-Contact kuvantaminen nesteiden ja ilman ympäristöissä, kaikki järjestelmät ovat täysin yhteensopivia pitkän listan innovatiivisia ja tehokkaita toimintoja. Kaikki mallit on suunniteltu helposti, käytön, tarkkuus ja kestävyys mielessä, ja tarjota asiakkaillesi perimmäinen resources varten meetiong kaikki nykyiset ja tulevat tarpeet.

Kehuskelevan pisin historia AFM teollisuuden Park Systemsin kattavan valikoiman tuotteita, ohjelmistoja, palveluja ja asiantuntemusta vetää vertoja vain sitoutumistamme asiakkaisiimme.

Erittäin tarkka skannaus Thermal Microscopy (SThM) kanssa XE-sarjan AFM

Herättäneet kasvavaa kiinnostusta lämpöä hajonta nanorakennemateriaalien. XE-sarjan Scanning Thermal Microscopy (SThM) tila on kehitetty koetin lämpöominaisuudet nanomittakaava tasolla. XE-sarjan SThM käyttää nanofabricated lämpö anturit saavuttaa ennennäkemättömän korkea spatiaalinen ja lämpö tarkkuus ja herkkyys on ainutlaatuinen signaalin havaitseminen järjestelmään.

SThM tekniikka XE-sarjan karttoja lämpöominaisuuksia näytteen pinta käyttämällä nanofabricated lämpö anturin resistiivinen elementti. XE-sarjan SThM on saatavilla kahdessa eri, Thermal Kontrasti Microscopy (TCM) ja lämmönjohtokyky Kontrasti Mikroskopia ( CCM). TCM avulla käyttäjä voi mitata lämpötilan vaihtelut näytteen pinnalle. CCM avulla käyttäjä vaihteluiden mittaamiseen lämmönjohtavuus on näytteen pinnalta.

Kuvassa 1 kaavio XE-sarjan SThM järjestelmään . "V" muotoinen resistiivinen elementti on asennettu lopussa ulokkeen. Vaikka välimatka anturin kärkeä ja näytteen pinnasta ohjataan tavallista AFM järjestelmä, lämpö anturi muodostaa yhden etapin Wheatstonen silta (kuva 1). On tämä Wheatstonen silta joka palautteita, säätää ja tasapainottaa siltajännite jotta voidaan mitata anturin lämpötila (TCM) tai jatkuvassa anturi lämpötila (CCM).

Kuva 1. Kaaviokuva XE-sarjan SThM järjestelmään.

Topografinen AFM kuva voidaan luoda muutoksista ulokkeen n amplitudi taipuma. Siten topografisia tietoja voidaan erottaa paikalliset vaihtelut näytteen termiset ominaisuudet, ja kaksi kuvaa voidaan kerätä samanaikaisesti.

XE-sarjan Nano Thermal Probe

Keskeinen osa SThM on SThM kärki, joka toimii vastuslämpömittarin (tai lämmitin CCM-tilassa) samaan aikaan kuin AFM kärki. Terminen osa konsoli reagoi eri tavalla muutoksiin lämmönjohtokyky ja aiheuttaa konsoli taipuu. Edellinen SThM malleja ei ole tarjonnut riittäviä spatiaalinen ja lämpö resoluutio, kriittisesti rajoittaa geometria johtimiin perustuvaa lämpö anturi eli Wollastone lanka. XE-sarjan SThM käyttää nanofabricated lämpö anturi jossa resistiivinen elementti on lithographically kuviollinen on AFM kärki .

Kuva 2 (a) ja 2 (b) osoittaa pyyhkäisyelektronimikroskopia (SEM) kuvia Wollaston lanka lämpö anturi ja nanofabricated lämpö käytetyn anturin XE-sarjan SThM . Kärjen säde nanofabricated anturi on noin 100 nm mahdollistaa korkean resoluution lämpökuvassa skannata kun taas Wollaston lanka anturi on suurempi kuin useita satoja nm.

Kuva 2. SEM kuvia () XE-sarjan Nano Thermal Probe ja (b) Wollaston lanka.

Kuvassa 3 ja 4, verrataan välillä XE-sarjan Nano Thermal Probe ja Wollastone lanka anturi. Kuvausaikaisilla Näyte vety silsesquioxane (HSQ) viestit 1 mikrometriä halkaisijaltaan pii alustaan. Yksityiskohtaiset erot topografiset ja lämmönjohtokyky resoluutio on selkeästi osoitettu XE-sarjan Nano Thermal Probe, joka on ylivoimainen alueellinen ja lämpö resoluutio. Huomaa, että tällaiset dramaattiset parannuksia tarkkuus ja herkkyys ovat toteutuneet vain yhdistämällä edut nanofabricated lämpö anturi ja SThM tilassa herkkyyttä tarjoamia XE-sarjan.

Kuva 3. Topography kuva vertailu HSQ viestit 1 mm kuviollinen pii alustaan ​​(5 mikrometriä skannauskoko) käyttäen () XE-sarjan Nano Thermal Probe ja (b) Wollastone lanka.

Kuva 4. Lämmönjohtavuus kuva vertailun HSQ viestit 1 mm kuviollinen pii alustaan ​​(5 mikrometriä skannauskoko) käyttäen () XEseries Nano Thermal Probe ja (b) Wollastone lanka.

Lämpötila Kontrasti Mode (TCM)

TCM tilassa resistiivinen osa XE-sarjan Nano Thermal Probe käytetään vastuslämpömittarin. Lämpötila termisen koetin muuttuu kärki skannaa pinnan mukaan pintalämpötila. Vaihda lanka lämpötila johtaa muutokseen se kestää. Lämpötila hyvin pienellä alueella voidaan mitata ajamalla tasaista virtaa, kutsutaan "Anturivirran," läpi anturin ja resistanssi kuten kuvassa 5.

Kuva 5. Kaaviokuva TCM tilassa.

Ensinnäkin kärki on otettu lämpö tasapainossa näytteen pinnan ja siten sen vastus on vakio. Tällä hetkellä muuttuja vastus silta on säädettävä siten, että mahdollinen ero pisteen 1 ja 2 tulee nolla. Sitten lämpötila anturi muuttuu luotain etsii pinnalle. Vastaava muutos luotain vastus muuttaa jännitteen tasapainoa silta, muuttamalla jännitettä ero kohdat 1 ja 2. Tämä kutsutaan " SThM virhe ". Tämä SThM virhe käytetään tuottamaan SThM kuva TCM tilassa.