Proyección De Imagen Conductora del AFM de la ORCA Usando el Microscopio Atómico de la Fuerza de MFP-3D de la Investigación del Asilo

Temas Revestidos

Antecedentes
Cómo Trabajan
Mediciones Actuales

Antecedentes

El AFM Conductor es una técnica que detecta actual potente para la caracterización eléctrica de las variaciones de la conductividad en muestras resistentes. Permite mediciones actuales en el rango de hundereds de femtoamps casi a un microamperio. El AFM Conductor puede correlacionar simultáneamente la topografía y la distribución actual de una muestra. Es una medición útil en una amplia variedad de aplicaciones de la caracterización material incluyendo las películas dieléctricas finas, las películas ferroeléctricas, los nanotubes, los polímeros conductores, el Etc.

Cómo Trabaja

El módulo de la ORCA consiste en un casquillo voladizo especial-diseñado que incluya un amplificador del transimpedance. El avance del amplificador se puede elegir por el utilizador. Los valores Estándar colocan de 5x107 5x109 a los voltios/Amperio. El casquillo voladizo se utiliza con las antenas conductoras del AFM para hacer la medición. El modo más fácil de la proyección de imagen para medir la conductividad localizada de una muestra es combinar las mediciones actuales con proyección de imagen del AFM del modo de contacto. Todas Las imágenes en esta nota de aplicación fueron detectadas usando modo de contacto con una Electri-Palanca recubierta PtIr (Olympus), con un constante nominal del muelle del 1-2N/m y buenas características del desgaste. Los voladizos Revestidos son vulnerables a los artefactos de la proyección de imagen asociados a los cambios irreversibles en la dimensión de una variable o la capa de la punta. Esto es una consideración importante al interpretar mediciones de la ORCA.

Cuadro 1. casquillo del voladizo de la ORCA.

Cuadro 2. montaje de la muestra de la ORCA.

Mediciones Actuales

Los Datos en esta nota de aplicación fueron hechos usando un avance 5.15x108 de los voltios/amperio en el escenario inicial (véase ORCA-58 en el Cuadro 1). En el MFP-3D, el rendimiento de la ORCA fue digitalizado con una del 100kHz auxiliar ADC y después digital filtrado en 1kHz. El ruido medido del RMS para estas configuraciones era 0.5pA, constante con el funcionamiento del Ruido de Johnson previsto en el Gráfico de la Selección del Avance. El gráfico ilustra el Ruido de Johnson y los rangos actuales relevantes para un amplificador del transimpedance que esté digitalizado en 16 dígitos binarios. En un avance de casi 1010 Voltios/Amperio, el ruido de Johnson es equivalente a la mejor resolución de un ADC de 16 bits. En avances más pequeños, la limitación principal es la resolución del ADC, en avances más altos, Johnson que el ruido domina. Las aplicaciones Prácticas también implicarán algunas otras fuentes de ruido incluyendo las cañerías maestras. La talla de esta contribución dependerá de los detalles de las conexiones de la muestra.

Cuadro 3. Gráfico de la Selección del Avance

La figura a la izquierda muestra una imagen del ejemplo hecha en un polarizado de 1,5 voltios. La muestra es una película gruesa 10nm de ZnO dopado Europio. Esto es una muestra relativamente alta de la resistencia, desafiando determinado para las mediciones del AFM de la conductancia. La imagen topográfica del modo de contacto en parte superior muestra una estructura granosa relativamente uniforme. La imagen actual en el centro, sin embargo, muestra las correcciones de la alta conductividad rodeadas por regiones muy inferiores de la conductividad. Los sensores del bucle cerrado de NPS™ Nanopositioning en el MFP-3D permiten reproductivo colocar el voladizo en una punta del interés como se muestra por los círculos coloreados en la imagen actual. La punta fue colocada en el centro de los círculos coloreados usando el MFP-3D “selección interfaz de la curva de la fuerza a la punta”. Con la punta en la posición, el voltaje de polarización fue barrido a partir -5 a 5 voltios y la corriente de la reacción midió. El gráfico inferior muestra las curvas resultantes del actual-voltaje (iv). Las curvas de la conductividad en esta figura son constantes con el contraste observado en la imagen actual. Específicamente, la conductividad es la más alta en la posición marcada con el círculo negro, mientras tanto en el rojo, y el más inferior en el azul. Ésta es apenas una medición del ejemplo para la ORCA. Por ejemplos adicionales, usted puede descargar la nota de aplicación completa de la ORCA.

 

El Cuadro 4. Topografía (superior), imagen actual (central), y curvas correspondientes IV (parte inferior) de la muestra Europio-Dopada de ZnO en un polarizado de 1,5 voltios, los 2µm explora la cortesía del Laboratorio de Krishnan, Univ de la muestra. de Washington.

Fuente: Proyección De Imagen Conductora del AFM de la ORCA Usando el MFP-3D
Para más información sobre esta fuente visite por favor la Investigación del Asilo

Date Added: May 9, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 18:28

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