使用 MFP-3D 基本强制显微镜的海怪导电性 AFM 想象从收容所研究

包括的事宜

背景
它如何运作
当前评定

背景

导电性 AFM 是传导性变化的电子描述特性的一个强大的当前感觉的技术在抗拒范例上的。 它允许当前评定在 femtoamps 范围内 hundereds 对接近一 microamp。 导电性 AFM 可能同时映射范例的地势和当前配电器。 它是评定有用在各种各样的物质描述特性应用包括稀薄的电介质影片、铁电的影片、 nanotubes、导电性聚合物等等。

它如何运作

海怪模块包括包括一个 transimpedance 放大器的一个特殊被设计的悬臂式持有人。 放大器的收益可以由这个用户选择。 标准值从 5x10 范围7 到 5x109 伏特/Amp。 这个悬臂式持有人用于以导电性 AFM 探测做这个评定。 评定的范例的局限化的传导性最容易的想象模式是与联系模式 AFM 想象结合当前评定。 在此应用注解的所有图象获取了使用与一根 PtIr 被涂上的 Electri 杠杆 (奥林匹斯山) 的联系模式,与一个名义上的弹簧常数 1-2N/m 和好穿戴特性。 上漆的悬臂是易损坏的对想象人工制品与在技巧形状或涂层的不可逆变化相关。 当解释海怪评定时,这是一个重要对价。

图 1. 海怪悬臂持有人。

图 2. 海怪范例挂接。

当前评定

在此应用注解的数据做使用 5.15x108 伏特/amp 收益在最初的阶段 (参见 ORCA-58 在表 1)。 在 MFP-3D海怪的输出数字化了与一个这个辅助 100kHz ADCs 数位然后被过滤了在 1kHz。 这些设置的被评定的 RMS 噪声是 0.5pA,一致与在收益选择图表预测的约翰逊噪声性能。 图表说明约翰逊噪声和相关当前范围被数字化在 16 位的 transimpedance 放大器的。 在接近 1010 伏特/Amp 收益,约翰逊噪声与 16 位 ADC 的最佳的解决方法是等同的。 在更小的收益,主要限制是 ADC 的解决方法,在更高的收益,噪声控制的约翰逊。 实际应用也将介入一些其他噪声源包括主要。 此摊缴的范围将取决于范例连接数的详细资料。

图 3. 收益选择图表

图到左边显示一个示例图象做在 1.5 伏特偏心。 这个范例是铕被掺杂的 ZnO 10nm 浓厚涂膜。 这是一个相对地高抵抗力范例,特别地挑战为导率 AFM 评定。 在上面的联系模式地形学图象显示一个相对地统一粒状结构。 当前图象在这个中间名,然而,显示非常低传导性地区包围的高传导性补丁程序。 在 MFP-3D 的 NPS™ Nanopositioning 闭合电路传感器使成为可能再现确定悬臂在问题的利息如显示由色环在这个当前图象。 这个技巧在色环的中心确定使用 MFP-3D “挑库每点”强制曲线界面。 在位置的技巧,偏压被转移了从 -5 到 5 伏特,并且回应当前评定了。 这个底部图形显示发生的当前电压 (iv) 曲线。 在此图的传导性曲线与在这个当前图象观察的这个对比是一致的。 特别地,传导性是最高在位置标记用黑色圈子,中间在红色,和最低在蓝色。 这是海怪的一个示例评定。 对于另外的示例,您可以下载完全海怪应用注解

 

图 4. 地势 (顶部),当前图象 (中间) 和对应的 IV 曲线 (底层) 在偏心的铕被掺杂的 ZnO 范例 1.5 伏特, 2µm 浏览 Krishnan 实验室的范例礼貌,华盛顿大学。

来源: 使用 MFP-3D 的海怪导电性 AFM 想象
关于此来源的更多信息请参观收容所研究

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

Last Update: 13. June 2013 17:34

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