Représentation Conductrice d'AFM d'ORQUE Utilisant le Microscope Atomique de Force de MFP-3D de la Recherche d'Asile

Sujets Couverts

Mouvement Propre
Comment Cela Fonctionne
Mesures Actuelles

Mouvement Propre

L'AFM Conducteur est une technique se sentante actuelle puissante pour la caractérisation électrique des variations de conductivité des échantillons résistifs. Il permet des mesures actuelles de l'ordre des hundereds des femtoamps presque à un microampère. L'AFM Conducteur peut simultanément tracer la topographie et la distribution actuelle d'un échantillon. C'est une mesure utile dans une grande variété d'applications de caractérisation des matériaux comprenant les films diélectriques minces, les films ferroélectriques, les nanotubes, les polymères conducteurs, Etc.

Comment Cela Fonctionne

Le module d'ORQUE se compose d'un support en porte-à-faux spécial-conçu qui comprend un amplificateur de transimpedance. Le gain de l'amplificateur peut être choisi par l'utilisateur. Les valeurs Normales s'échelonnent de 5x107 5x109 à volts/Ampère. Le support en porte-à-faux est employé avec les sondes conductrices d'AFM pour effectuer la mesure. Le mode de représentation le plus facile pour mesurer la conductivité localisée d'un échantillon est de combiner les mesures actuelles avec la représentation d'AFM de mode de contact. Toutes Les images dans cette note d'application ont été saisies utilisant le mode de contact avec une Electri-Manette vêtue par Platino-iridium (Olympe), avec une constante nominale de source de 1-2N/m et de bonnes caractéristiques d'usure. Les encorbellements Enduits sont vulnérables aux artefacts de représentation associés avec les changements irréversibles de la forme ou de la couche d'extrémité. C'est une considération importante en interprétant des mesures d'ORQUE.

Le Schéma 1. support d'encorbellement d'ORQUE.

Le Schéma 2. support témoin d'ORQUE.

Mesures Actuelles

Des Données dans cette note d'application ont été effectuées utilisant un gain 5.15x108 de volts/ampère sur le stade initial (voir l'ORCA-58 sur le Schéma 1). Sur le MFP-3D, la sortie de l'ORQUE a été chiffrée avec une du 100kHz CDA auxiliaire et digitalement puis filtrée à 1kHz. Le bruit mesuré de RMS pour ces configurations était 0.5pA, compatible avec la performance de Bruit de Johnson prévue dans le Tableau de Sélection de Gain. Le tableau illustre le Bruit de Johnson et les domaines actuels appropriés pour un amplificateur de transimpedance qui est chiffré à 16 bits. À un gain de presque 1010 Volts/Ampère, le bruit de Johnson est équivalent à la meilleure définition d'un CDA de 16 bits. À de plus petits gains, la limitation principale est la définition du CDA, à des gains plus élevés, bruit de Johnson domine. Les applications Pratiques concerneront également quelques autres sources de bruit comprenant des canalisations. La taille de cette cotisation dépendra des détails des connexions témoin.

Le Schéma 3. Tableau de Sélection de Gain

Le chiffre vers la gauche affiche une image d'exemple effectuée à une polarisation de 1,5 volts. L'échantillon est une couche 10nm épaisse de ZnO dopé par Europium. C'est un échantillon relativement élevé de résistivité, contestant en particulier pour des mesures d'AFM de conductibilité. L'image topographique de mode de contact sur le haut affiche une structure granuleuse relativement uniforme. L'image actuelle au milieu, cependant, affiche des corrections de la conductivité élevée entourées par des régions très faibles de conductivité. Les senseurs de boucle bloquée de NPS™ Nanopositioning sur le MFP-3D permettent pour positionner reproductible l'encorbellement à un point d'intérêt comme affiché par les cercles colorés dans l'image actuelle. L'extrémité a été positionnée au centre des cercles colorés utilisant le MFP-3D « sélection surface adjacente de courbure de force par remarque ». Avec l'extrémité en position, la tension de polarisation a été balayée de -5 à 5 volts et le courant de réaction a mesuré. Le graphique inférieur affiche (iv) les courbures courant-tension donnantes droit. Les courbures de conductivité dans ce chiffre sont compatibles avec le contraste observé dans l'image actuelle. Particulièrement, la conductivité est la plus élevée à la position par le cercle noir, dans l'intervalle au rouge, et le plus faible au bleu. C'est juste une mesure d'exemple pour l'ORQUE. Pour des exemples supplémentaires, vous pouvez télécharger la note d'application complète d'ORQUE.

 

Le Schéma 4. Topographie (première), image actuelle (moyenne), et courbures IV correspondantes (bas) de l'échantillon Europium-Dopé de ZnO à une polarisation de 1,5 volts, 2µm balayent l'accueil d'échantillon du Laboratoire de Krishnan, Université de Washington.

Source : Représentation Conductrice d'AFM d'ORQUE Utilisant le MFP-3D
Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît la Recherche d'Asile

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

Last Update: 13. June 2013 17:48

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