Magnetisches Abtasten und Schreibprozesse mit VakuumScannen-Fühler-Mikroskopie (SPM) durch NT-MDT

Themen Umfaßt

Hintergrund
Einleitung
Vorbereitung und Kennzeichnung der Probe
Faktoren, die MFM-Schreibens-und -anzeigen-Prozesse Beeinflussen

Hintergrund

NT-MDT Co. wurde im Jahre 1991 mit dem Zweck, alle akkumulierte Erfahrung und Kenntnisse auf dem Gebiet der Nanotechnologie an den Zubehörforschern mit den Instrumenten anzuwenden festgelegt, die geeignet sind, jede mögliche Aufgabe zu lösen, die in nmschuppenabmessungen legt. Die Firma NT-MDT wurde in Zelenograd - die Mitte der Russischen Mikroelektronik gegründet. Die Produktentwicklung basieren auf der Kombination der MEMS-Technologie, Leistung der modernen Software, Gebrauch von leistungsfähigen Mikroelektronischen Bauteilen und mechanischen Teilen der Präzision. Wie eine Handelsgesellschaft NT-MDT Co. ab 1993 existiert.

Einleitung

Der Gebrauch von Vakuum SPM verbessert Empfindlichkeit von magnetischen und elektrostatischen Interaktionsberührungslosen messungen beträchtlich. Die erhöhte Empfindlichkeit liegt am Erhöhen des freitragenden Qualitätsfaktors (Q-Faktor) in der Vakuumumgebung erzieltes.

Q-Faktor erhöht in mehr als 10mal mit Druck unterhalb 10-1 Torr, der sogar durch forvacuum Pumpenmittelwerte erreichbar ist. Aber nach folgendem Vakuumstufe groth ändert freitragender Q-Faktor langsam.

HOCHSPG- und NTEGRA-Aura Wandler Gerät NT-MDTS dürfen Maße im Vakuum unter dem Druck unterhalb 10 Torr-1 durchführen.

Vorbereitung und Kennzeichnung der Probe

Die Probe, die in den folgenden Experimenten verwendet wird, ist ferromagnetische Partikel bestellte Reihe der folgenden Parameter: ~35-40 nm-Durchmesser, 120 nm Zeitraum, Höhe 7 nm (sehen Sie Abbildung. 1). Solch Eine Reihe wurde durch Elektronenstrahllithographie auf dem Kopte-Film von 7 nm-Höhe mit magnetischer senkrechtanisotrophie gemacht.

Abbildung 1. SEM-Bild der Probe

Abbildung 2. MFM-Bild der Probe

Abbildung 2 zeigt Bild das Beispiel MFM, das durch Technik in einem Durchlauf erhalten wird, die darf MSM-Bildrecht gewinnen nachdem der erste Durchlauf. Zu diesem Zweck werden die magnetischen Maße in bestimmter Z-Scanner Stellung ohne Feed-backregelung durchgeführt. (Es gibt Standardin zwei durchläufenmethode, die Topographiemaße während des ersten Durchlaufs und Langstreckeninteraktion während des zweiten Durchlaufs umfaßt). Der Vorteil Technik der in einem Durchlauf ist Fehlen Spitzeprobe Kontaktes, der verringern die Wahrscheinlichkeit der abgeneigten Umkehrungsmagnetisierung während des Scannens. So ist- die einleitende Einstellung der Beispielsteigung für solche Technik notwendig, um den Unterschied bezüglich Spitzeprobe Trennung an unterschiedlichem X zu verringern, O-Stellung. Dieses kann durch Messkopffahrwerkbeineinstellung leicht getan werden.

In Abbildung 3 können Sie das MFM-Bild sehen, das in dem unterschiedlichen Abstand zwischen Spitze und Probe gewonnen wird. Die hellen Flecke in Abbildung 2 entsprechen Abstossungskraft, wenn Spitzenmagnetisierungsrichtung gegenüber der des Magnetteilchens ist. Die dunklen Flecke entsprechen Anziehungskraftkraft nahe Partikeln mit der Magnetisierung, die in die gleiche Richtung wie magnetischer Moment der Spitze ausgerichtet wird.

Faktoren, die MFM-Schreibens-und -anzeigen-Prozesse Beeinflussen

Die wichtigsten Parameter, die MFM-Schreibens- und -anzeigenprozesse beeinflussen, sind Spitzeprobe Trennung und Stärke der Magnetschicht auf der Spitze. Zu starke Magnetschicht auf dem Umkippung oder zu kleiner Spitzeprobe Abstand führen zu unbeaufsichtigte magnetische Umkehrung. Andererseits verdünnen Sie auch Spitzenschicht, oder zu großer Spitzeprobe Abstand machen Anlage unpassend für das Schreiben.

Abbildung 3 zeigt diese Situation offenbar. Der Kragbalken, der durch 50 nm die CoCr-Legierung Film schaltet abgedeckt wird leicht, Magnetisierungszustand von Partikeln: während des Scannens wird Abstossung Anziehungskraft auf einigen Partikeln (Fig. 3a). (Langsames Scannen war durchgeführtes bottom-up), führt der erhöhte Spitzeprobe Abstand zu das Scannen, ohne zu schalten, jedoch in diesem Fall ist die Auflösung des abschließenden Bildes schlecht (Fig. 3b).

Abbildung 3. MFM-Abbildungen erhalten in unterschiedlichem Spitzeprobe Abstand

Um Stück für Stück schreiben durchzuführen, wurde die Probe einleitend in der Richtung gegenüber Spitzenmagnetisierung magnetisiert. Dann die Abstossung der MFM-Bild-Shows nur.

Der Entwurf der kontrollierbaren Schaltung der Partikelmagnetisierung durch Spitze wird in der Feige gezeigt. 4. Die lokalen Änderungen des magnetischen Momentes des Partikels werden durch die magnetische Spitze durchgeführt, die an der Probe sich nähert. Magnetische Umkehrung tritt auf, wenn lokales Magnetfeld der Spitze das Partikel coercitivity überschreitet. Das Ergebnis ist auf MFM-Bild als dunkle Flecke (Anziehungskraft) am hellen Hintergrund (Abstossung) sichtbar. So wird Datenschreiben durch magnetische Umkehrung bestimmter Partikel durchgeführt. Datenanzeige wird durch Scannen in einem Durchlauf durchgeführt.

Abbildung 4. Entwurf des magnetischen Schreibens

Nach vorsichtigem Beschlag der Spitzenmagnetschichtstärke wurde die 30 nm-Schicht der CoCr-Legierung gefunden, wie am geeignetsten für kontrollierbare lokale magnetische Schaltung.

Zum Ergebnisprüfungszweck wurden die vier einzelnen Partikel, die in entschlossenen Stellungen gelegen sind, durch solche Spitze geschaltet (Feige. 5). Dieses Experiment zeigt hohe Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit von den Nano--eingestuften Partikellese-schreibprozessen, die im Vakuum durchgeführt werden.

Abbildung 5. Kontrollierbare Schaltung in bestellter Magnetteilchenreihe

Ein ganzer Satz Bezüge ist anspricht das Originaldokument erhältlich.

Quelle: NT-MDT Co.

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte NT-MDT Co.

Date Added: Oct 27, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 20:59

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit