使用 MFP-3D 基本強制顯微鏡的海怪導電性 AFM 想像從收容所研究

包括的事宜

背景
它如何運作
當前評定

背景

導電性 AFM 是傳導性變化的電子描述特性的一個強大的當前感覺的技術在抗拒範例上的。 它允許當前評定在 femtoamps 範圍內 hundereds 對接近一 microamp。 導電性 AFM 可能同時映射範例的地勢和當前配電器。 它是評定有用在各種各樣的物質描述特性應用包括稀薄的電介質影片、鐵電的影片、 nanotubes、導電性聚合物等等。

它如何運作

海怪模塊包括包括一個 transimpedance 放大器的一個特殊被設計的懸臂式持有人。 放大器的收益可以由這個用戶選擇。 標準值從 5x10 範圍7 到 5x109 伏特/Amp。 這個懸臂式持有人用於以導電性 AFM 探測做這個評定。 評定的範例的局限化的傳導性最容易的想像模式是與聯繫模式 AFM 想像結合當前評定。 在此應用註解的所有圖像獲取了使用與一根 PtIr 被塗上的 Electri 槓桿 (奧林匹斯山) 的聯繫模式,與一個名義上的彈簧常數 1-2N/m 和好穿戴特性。 上漆的懸臂是易損壞的對想像人工製品與在技巧形狀或塗層的不可逆變化相關。 當解釋海怪評定時,這是一個重要對價。

圖 1. 海怪懸臂持有人。

圖 2. 海怪範例掛接。

當前評定

在此應用註解的數據做使用 5.15x108 伏特/amp 收益在最初的階段 (參見 ORCA-58 在表 1)。 在 MFP-3D海怪的輸出數字化了與一个這个輔助 100kHz ADCs 數位然後被過濾了在 1kHz。 這些設置的被評定的 RMS 噪聲是 0.5pA,一致與在收益選擇圖表預測的約翰遜噪聲性能。 圖表說明約翰遜噪聲和相關當前範圍被數字化在 16 位的 transimpedance 放大器的。 在接近 1010 伏特/Amp 收益,約翰遜噪聲與 16 位 ADC 的最佳的解決方法是等同的。 在更小的收益,主要限制是 ADC 的解決方法,在更高的收益,噪聲控制的約翰遜。 實際應用也將介入一些其他噪聲源包括主要。 此攤繳的範圍將取決於範例連接數的詳細資料。

圖 3. 收益選擇圖表

圖到左邊顯示一個示例圖像做在 1.5 伏特偏心。 這個範例是銪被摻雜的 ZnO 10nm 濃厚塗膜。 這是一個相對地高抵抗力範例,特別地挑戰為導率 AFM 評定。 在上面的聯繫模式地形學圖像顯示一個相對地統一粒狀結構。 當前圖像在這個中間名,然而,顯示非常低傳導性地區包圍的高傳導性補丁程序。 在 MFP-3D 的 NPS™ Nanopositioning 閉合電路傳感器使成為可能再現確定懸臂在問題的利息如顯示由色環在這個當前圖像。 這個技巧在色環的中心確定使用 MFP-3D 「挑庫每點」強制曲線界面。 在位置的技巧,偏壓被轉移了從 -5 到 5 伏特,并且回應當前評定了。 這個底部圖形顯示發生的當前電壓 (iv) 曲線。 在此圖的傳導性曲線與在這個當前圖像觀察的這個對比是一致的。 特別地,傳導性是最高在位置標記用黑色圈子,中間在紅色,和最低在藍色。 這是海怪的一個示例評定。 對於另外的示例,您可以下載完全海怪應用註解

 

圖 4. 地勢 (頂部),當前圖像 (中間) 和對應的 IV 曲線 (底層) 在偏心的銪被摻雜的 ZnO 範例 1.5 伏特, 2µm 瀏覽 Krishnan 實驗室的範例禮貌,華盛頓大學。

來源: 使用 MFP-3D 的海怪導電性 AFM 想像
關於此來源的更多信息请請參觀收容所研究

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

Last Update: 13. June 2013 17:38

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