Scannen Nahfeld-Mikroskopie (SNOM) - Prinzipien und Betriebsart durch NT-MDT

Themen Umfaßt

Hintergrund
Einleitung
Scherkraft-Mikroskopie
SchlüsselElement von SNOM
Übertragung Modus von SNOM
Reflexion Modus von SNOM
Lumineszenz Modus von SNOM

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

Das Auflösungsvermögen von klassischen optischen Mikroskopen wird durch Beugungsgrenze des Abbes auf ungefähr bis Hälfe der optischen Wellenlänge eingeschränkt. Howevwr, ist es möglich, diese Grenze auszugleichen.

Wenn ein subwavelength Loch in einer Blechtafel nah an einer Nachricht gescannt wird, kann ein super-entschlossenes Bild von der entdeckten Leuchte aufgebaut werden, die durch das Loch passiert. Die Scannennahfeldmikroskopie, die auf diesem Prinzip basierte, wurde zuerst durch Synge vorgeschlagen und demonstriert bei Mikrowellenfrequenzen von der Asche und von Nicholls mit einer Auflösung von l/60. An den sichtbaren Wellenlängen wurde dieses Prinzip (optische stethoscopy, NahfeldRastermikroskopie, SNOM) durch Pohl et al. gezeigt. In Betzig haben et al. mit Faserfühlern zum Bild eine Vielzahl von Proben mit einigen verschiedenen Kontrastvorrichtungen demonstriert.

Um die Anlage einfacher zu machen seine Anwendbarkeit auf Proben der orbitrary Topographie zu verwenden und auszudehnen, würde es günstig sein eine vorgeschriebene Vorrichtung des Abstandes zu haben, die zur Automatisierung des Anfangsanflugs und zur Wartung der Öffnung in einem örtlich festgelegten Abstand von der Probe über dem gesamten Kurs eines Scans fähig ist. Einige Vorrichtungen sind vorher zu SNOM und zu in Verbindung gestandenen dahinschwindenden Bereichtechniken, einschließlich das Elektron vorgeschlagen worden, das, Kapazitanz einen Tunnel anlegt, das einen Tunnel anlegende Photon, Nahfeldreflexion.

Zur Zeit beruht die höchst-verwendete Methode der Fühlerprobe Abstandsregelung auf dem Befund von Scherkräften zwischen dem Feldende Fühler und der Probe. Basierte Anlage der Scherkraft erlaubt Scherkraft-Mikroskopie allein oder simultane Scherkraft- und Nahfelddarstellung, einschließlich Übertragungsmodus für transparente Proben, Reflexionsmodus für undurchsichtige Proben und Lumineszenzmodus für zusätzliche Kennzeichnung von Proben.

Abbildung 1. Diagramm einer kombinierten Scherkraft und des Nahfelds, die optisches Mikroskop scannen.

Scherkraft-Mikroskopie

Zur Zeit beruht die höchst-verwendete Methode der Fühlerprobe Abstandsregelung auf dem Befund von Scherkräften zwischen dem Feldende Fühler und der Probe. Basierte Anlage der Scherkraft erlaubt Scherkraft-Mikroskopie allein oder simultane Scherkraft und Fast-Archivierte Darstellung, einschließlich Übertragungsmodus für transparente Proben, Reflexionsmodus für undurchsichtige Proben und Lumineszenzmodus für zusätzliche Kennzeichnung von Proben.

Zu den optischen Fühler nahe nonoptical Oberflächenentwurf mit Quarzstimmgabel als Fühler anzuhalten wird verwendet. Es darf Verhältnis des Nutzsignals erhöhen, im Vergleich zu optischen anhaltenen Entwürfen zu lärmen. Es ist an den Operationen mit Grenzauflösung sehr wichtig. Auch photoinduced Transportunternehmer erscheint nicht. Es ist notwendige Anforderung, wenn einige Eigenschaften des Halbleiters nachgeforscht werden.

Im Herzen der nonoptical Methode für den Erhalt von Informationen über Oberflächenlügenidee, Antwort der Quarzstimmgabel befestigte zu verwenden zur Glasfaser auf Interaktion mit Oberfläche. Anlage Faserquarz wird in den Querschwingungen mithilfe des externen Zufuhrelements auf Quarzresonanzfrequenz erregt. Weiteres piezoeffect wird verwendet: in Anwesenheit der mechanischen Oszillationen haben elektrische Ausgaben des Quarzes Spannungsantwort, die als Nachrichtenzeichen über Amplitude Faseroszillation verwendet wird.

Scherkraft-Mikroskopie wird folgendermaßen verwirklicht. Piezodriver über Quarzstimmgabel erregen Oszillationen des Faserfühlers mit etwas Anfangsamplitude. Geeigneter Ausgabewert des Quarzes ist AO. Nachdem sie Probe sich genähert hat, tauchen die Amplitude von Faserfühler-Oszillationsreichweiten etwas Sollwertwert auf und Quarzausgabe erreicht Wert A. Nachher, dass das Scannen der Beispieloberfläche mit dem Behalten dieses Wertes durch die Feed-backanlage geleitet wird.

SchlüsselElement von SNOM

Das Schlüsselelement des Nahfeld-Rasterelektronenmikroskops (SNOM) ist eine kleine Öffnung (Ende des Laser geleuchteten Faserfühlers in unserem Fall) sehr gescannt entlang der Probe in nächster Nähe, gewöhnlich weniger als 10 nm.

Zur Zeit beruht die höchst-verwendete Methode der Fühlerprobe Abstandsregelung auf dem Befund von Scherkräften zwischen dem Feldende Fühler und der Probe. Basierte Anlage der Scherkraft erlaubt simultane Scherkraft und Fast-Archivierte Darstellung, einschließlich Übertragungsmodus für transparente Proben, Reflexionsmodus für undurchsichtige Proben und Lumineszenzmodus für das Erhalten der zusätzlichen Kennzeichnung der Proben.

Im Herzen der nonoptical Methode für den Erhalt von Informationen über Oberflächenlügenidee, Antwort der Quarzstimmgabel befestigte zu verwenden zur Glasfaser auf Interaktion mit Oberfläche. Anlage Faserquarz wird in den Querschwingungen mithilfe des externen Zufuhrelements auf Quarzresonanzfrequenz erregt. Weiteres piezoeffect wird verwendet: in Anwesenheit der mechanischen Oszillationen haben elektrische Ausgaben des Quarzes Spannungsantwort, die als Nachrichtenzeichen über Amplitude Faseroszillation verwendet wird.

Übertragung Modus von SNOM

Übertragungsmodus von SNOM wird gleichzeitig mit Scherkraft-Mikroskopie verwirklicht, die der Reihe nach folgendermaßen verwirklicht wird. Piezodriver über Quarzstimmgabel erregen Oszillationen des Faserfühlers mit etwas Anfangsamplitude. Geeigneter Ausgabewert des Quarzes ist A.0 Nachdem sie Probe sich genähert hat, tauchen die Amplitude von Faserfühler-Oszillationsreichweiten etwas Sollwertwert auf und Quarzausgabe erreicht Wert A. Nachher, dass das Scannen der Beispieloberfläche mit dem Behalten dieses Wertes durch die Feed-backanlage geleitet wird.

Unter dem Scannen wird die Probe durch den Faserfühler geleuchtet und geführt durch Beispielleuchte über Lernziel wird auf dem Fotovervielfachergefäß verwiesen.

Abbildung 2. Übertragungsmodus.

Reflexion Modus von SNOM

Reflexionsmodus von SNOM wird gleichzeitig mit Scherkraft-Mikroskopie verwirklicht, die der Reihe nach folgendermaßen verwirklicht wird. Piezodriver über Quarzstimmgabel erregen Oszillationen des Faserfühlers mit etwas Anfangsamplitude. Geeigneter Ausgabewert des Quarzes ist A.0 Nachdem sie Probe sich genähert hat, tauchen die Amplitude von Faserfühler-Oszillationsreichweiten etwas Sollwertwert auf und Quarzausgabe erreicht Wert A. Nachher, dass das Scannen der Beispieloberfläche mit dem Behalten dieses Wertes durch die Feed-backanlage geleitet wird.

Unter dem Scannen wird die Probe durch den Faserfühler geleuchtet und das Streulicht wird durch den Spiegel über Lernziel auf dem Fotovervielfachergefäß verwiesen.

Abbildung 3. Reflexionsmodus.

Lumineszenz Modus von SNOM

Lumineszenzmodus von SNOM wird gleichzeitig mit Scherkraft-Mikroskopie verwirklicht, die der Reihe nach folgendermaßen verwirklicht wird. Piezodriver über Quarzstimmgabel erregen Oszillationen des Faserfühlers mit etwas Anfangsamplitude. Geeigneter Ausgabewert des Quarzes ist A.0 Nachdem sie Probe sich genähert hat, tauchen die Amplitude von Faserfühler-Oszillationsreichweiten etwas Sollwertwert auf und Quarzausgabe erreicht Wert A. Nachher, dass das Scannen der Beispieloberfläche mit dem Behalten dieses Wertes durch die Feed-backanlage geleitet wird.

Unter dem Scannen wird die Probe durch den Faserfühler geleuchtet und geführt durch Beispielleuchte über Lernziele und Sperrfilter wird auf dem Fotovervielfachergefäß verwiesen.

Abbildung 4. Lumineszenzmodus.

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

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