Воображение AFM КОСАТКИ Проводное Используя Микроскоп Усилия MFP-3D Атомный от Исследования Убежища

Покрытые Темы

Предпосылка
Как Она Работает
Настоящие Измерения

Предпосылка

Проводной AFM мощный настоящий воспринимая метод для электрической характеризации изменений проводимости в сопротивляющих образцах. Он позволяет настоящим измерениям в границах hundereds femtoamps к почти microamp. Проводной AFM может одновременно отобразить топографию и распределение тока образца. Измерение полезное в большом разнообразии применений материальной характеризации включая тонкие диэлектрические фильмы, железо--электрические фильмы, nanotubes, проводные полимеры, Etc.

Как Оно Работает

Модуль КОСАТКИ состоит из специальн-конструированного консольного держателя который включает усилитель transimpedance. Увеличение усилителя может быть выбрано пользователем. Стандартные значения колебаются от 5x107 к 5x109 вольтам/AMP. Консольный держатель использован с проводными зондами AFM для того чтобы сделать измерение. Самый легкий режим воображения для измерять локализованную проводимость образца совместить настоящие измерения с воображением AFM режима контакта. Все изображения в этом примечании по применению были приобретены используя режим контакта с Electri-Рукояткой покрынной PtIr (Olympus), с номинальной константой весны 1-2N/m и хорошими характеристиками износа. Покрынные cantilevers уязвимы к артефактам воображения связанным с необратимый изменениями в форме или покрытии подсказки. Это важное рассмотрение интерпретируя измерения КОСАТКИ.

Диаграмма 1. держатель cantilever КОСАТКИ.

Диаграмма 2. держатель образца КОСАТКИ.

Настоящие Измерения

Данные в этом примечании по применению были сделаны используя увеличение 5.15x108 вольтов/amp на отправной точке (см. ORCA-58 в Диаграмме 1). На MFP-3D, выход КОСАТКИ был переведен в цифровую форму с одним из вспомогательного 100kHz ADCs и после этого цифрово был фильтрован на 1kHz. Измеренный шум RMS для этих установок было 0.5pA, последовательным при представление Шума Джонсона предсказанное в Диаграмме Выбора Увеличения. Диаграмма иллюстрирует Шум Джонсона и уместные настоящие ряды для усилителя transimpedance который переведен в цифровую форму на 16 битах. На увеличении почти 1010 Вольтов/Amp, шум Джонсона соответствующ к самому лучшему разрешению шестнадцатиразрядного ADC. На более малых увеличениях, главное ограничение разрешение ADC, на более высоких увеличениях, Джонсон шум преобладает. Практические применения также включат некоторые другие источники шума включая основы. Размер этого вклада будет детали быть в зависимости от соединений образца.

Диаграмма 3. Диаграмма Выбора Увеличения

На диаграмму к левой стороне показано изображение примера сделанное на смещении 1,5 вольтов. Образец плотная пленка 10nm ZnO данного допинг Европием. Это относительно высокий образец резистивности, в частности бросая вызов для измерений AFM електропроводимостьи. Изображение режима контакта топографическое на верхней части показывает относительно равномерную зернистую структуру. Настоящее изображение в середине, однако, показывает заплаты высокой проводимости окруженные очень низкими зонами проводимости. Датчики короткозамкнутого витка NPS™ Nanopositioning на MFP-3D делают его возможным возпроизводимо расположить cantilever на этап интереса как показан покрашенными кругами в настоящем изображении. Подсказка была расположена в центр покрашенных кругов используя MFP-3D «выбор интерфейс кривого усилия пункт». С подсказкой в положении, напряжение смещения было подметено от -5 до 5 вольтов и течение реакции измерило. Нижняя диаграмма показывает приводя к кривые настоящ-напряжения тока (iv). Кривые проводимости в этой диаграмме последовательны при контраст наблюдаемый в настоящем изображении. Специфически, проводимость самый высокий на положении маркированном с черным кругом, in-between на красном цвете, и само низко на сини. Это как раз одно измерение примера для КОСАТКИ. Для дополнительных примеров, вы можете загрузить полное примечание по применению КОСАТКИ.

 

Диаграмма 4. Топография (верхняя), настоящее изображение (среднее), и соответствуя кривые IV (дно) Европи-Данного допинг образца ZnO на смещении 1,5 вольтов, 2µm просматривает учтивость Лаборатории Krishnan, UNIV. образца Вашингтона.

Источник: Воображение AFM КОСАТКИ Проводное Используя MFP-3D
Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Исследование Убежища

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

Last Update: 13. June 2013 18:24

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit