Microscopia del Quasi-Campo di Scansione (SNOM) - Principi e Modo Di Funzionamento da NT-MDT

Argomenti Coperti

Sfondo
Introduzione
Microscopia della Forza di Taglio
Elemento Chiave di SNOM
Tipo di Trasmissione di SNOM
Modo del Riflesso di SNOM
Modo di Luminescenza di SNOM

Sfondo

NT-MDT Co. è stato stabilito nel 1991 con lo scopo applicare tutte le esperienza e conoscenza accumulate nel campo di nanotecnologia ai ricercatori dell'offerta con gli strumenti adatti risolvere tutto il compito possibile che risiede nelle dimensioni del disgaggio di nanometro. La società NT-MDT è stata fondata in Zelenograd - il centro della Microelettronica Russa. Lo sviluppo di prodotti è basato sulla combinazione della tecnologia di MEMS, sulla potenza di software moderno, sull'uso delle componenti microelettroniche di qualità superiore e sulle parti meccaniche di precisione. Come un'impresa commerciale NT-MDT Co. esiste dal 1993.

Introduzione

La potenza di risoluzione dei microscopi ottici classici è limitata dal limite di diffrazione delle Abbe a circa ad a metà della lunghezza d'onda ottica. Howevwr, è possibile sormontare questo limite.

Se un foro del subwavelength in una lamina di metallo è scandito vicino ad un oggetto, un'immagine super-risolta può essere sviluppata dall'indicatore luminoso individuato che attraversa il foro. La microscopia del quasi-campo di Scansione basata per questo principio in primo luogo è stata proposta da Synge ed è stata dimostrata alle frequenze delle microonde dalla Cenere e da Nicholls con una risoluzione di l/60. Alle lunghezze d'onda visibili questo principio (microscopia ottica del quasi-campo e stethoscopy di ottico-scansione, SNOM) è stato dimostrato da Pohl et al. In Betzig ed altri hanno dimostrato usando le sonde della fibra all'immagine vari campioni con una serie di meccanismi differenti di contrasto.

Per rendere il sistema più facile usare ed estendere la sua applicabilità fino i campioni della topografia orbitrary, sarebbe vantaggioso avere un meccanismo di regolamento di distanza capace di automatizzare l'approccio iniziale e del mantenimento dell'apertura diaframma ad una distanza fissa dal campione sopra l'intero corso di una scansione. Parecchi meccanismi sono stati proposti precedentemente a SNOM ed alle tecniche evanescenti riferite del campo, compreso l'elettrone che scava una galleria, capacità, il fotone che scava una galleria, riflesso del quasi-campo.

Attualmente il metodo più-usato di regolamento di distanza del sonda-campione conta sulla rilevazione delle forze di taglio fra l'estremità della sonda del quasi-campo ed il campione. Il sistema basato della Forza di Taglio permette la Microscopia della Forza di Taglio da solo, o la rappresentazione simultanea della Forza e del Quasi-Campo di Taglio, compreso il tipo di Trasmissione per i campioni trasparenti, il modo del Riflesso per i campioni opachi ed il modo di Luminescenza per la caratterizzazione supplementare dei campioni.

Figura 1. Disegno Schematico di una forza e di un quasi-campo di taglio combinati che scandiscono microscopio ottico.

Microscopia della Forza di Taglio

Attualmente il metodo più-usato di regolamento di distanza del sonda-campione conta sulla rilevazione delle forze di taglio fra l'estremità della sonda del quasi-campo ed il campione. Il sistema basato della forza di Taglio permette la Microscopia della Forza di Taglio da solo, o Forza di Taglio simultanea e la rappresentazione Quasi-File, compreso il tipo di Trasmissione per i campioni trasparenti, il modo del Riflesso per i campioni opachi ed il modo di Luminescenza per la caratterizzazione supplementare dei campioni.

Per tenere la sonda ottica vicino allo schema nonoptical di superficie con il diapason del quarzo come sensore è usata. Concede aumentare il rapporto del segnale/disturbo utile in confronto agli schemi ottici della tenuta. È molto importante alle operazioni con la limitazione della risoluzione. I portafili Inoltre photoinduced non compaiono. È requisito necessario quando alcuni beni del semiconduttore sono studiati.

Al centro del metodo nonoptical per la verifica delle informazioni sull'idea di superficie di bugie usare la risposta del diapason del quarzo ha fissato a fibra ottica su interazione con superficie. Il fibra-quarzo del Sistema è eccitato nelle vibrazioni trasversali con guida dell'elemento esterno dell'alimentazione su frequenza di risonanza del quarzo. Ulteriore piezoeffect è usato: in presenza delle oscillazioni meccaniche gli output elettrici di quarzo hanno risposta di tensione, che è usata come segnale di informazioni circa ampiezza di oscillazione della fibra.

La Microscopia della Forza di Taglio è realizzata nel modo seguente. Piezodriver tramite diapason del quarzo eccita le oscillazioni della sonda della fibra con una certa ampiezza iniziale. Il valore Adatto dell'output di quarzo è Ao. Dopo Che avvicinandosi alla superficie del campione l'ampiezza delle oscillazioni della sonda della fibra raggiunge un certo valore del punto vincente e l'output del quarzo raggiunge il valore A. Dopo che la scansione della superficie del campione è condotta con il mantenimento del questo valore dal sistema di feedback.

Elemento Chiave di SNOM

L'elemento chiave del Microscopio di Scansione del Quasi-Campo (SNOM) è un'apertura diaframma minuscola (estremità della sonda della fibra illuminata laser nel nostro caso) scandita lungo il campione molto nella grande prossimità, in genere meno di 10 nanometro.

Attualmente il metodo più-usato di regolamento di distanza del sonda-campione conta sulla rilevazione delle forze di taglio fra l'estremità della sonda del quasi-campo ed il campione. Il sistema basato della Forza di Taglio permette la Forza di Taglio simultanea e la rappresentazione Quasi-File, compreso il tipo di Trasmissione per i campioni trasparenti, il modo del Riflesso per i campioni opachi ed il modo di Luminescenza per ottenere la caratterizzazione supplementare dei campioni.

Al centro del metodo nonoptical per la verifica delle informazioni sull'idea di superficie di bugie usare la risposta del diapason del quarzo ha fissato a fibra ottica su interazione con superficie. Il fibra-quarzo del Sistema è eccitato nelle vibrazioni trasversali con guida dell'elemento esterno dell'alimentazione su frequenza di risonanza del quarzo. Ulteriore piezoeffect è usato: in presenza delle oscillazioni meccaniche gli output elettrici di quarzo hanno risposta di tensione, che è usata come segnale di informazioni circa ampiezza di oscillazione della fibra.

Tipo di Trasmissione di SNOM

Il tipo di Trasmissione di SNOM è realizzato simultaneamente con Microscopia della Forza di Taglio, che a sua volta è realizzata nel modo seguente. Piezodriver tramite diapason del quarzo eccita le oscillazioni della sonda della fibra con una certa ampiezza iniziale. Il valore Adatto dell'output di quarzo è A.0 Dopo Che avvicinandosi alla superficie del campione l'ampiezza delle oscillazioni della sonda della fibra raggiunge un certo valore del punto vincente e l'output del quarzo raggiunge il valore A. Dopo che la scansione della superficie del campione è condotta con il mantenimento del questo valore dal sistema di feedback.

Nell'ambito dello scansione il campione è illuminato dalla sonda della fibra e passato attraverso l'indicatore luminoso del campione via l'obiettivo è diretto sul tubo di fotomoltiplicatore.

Figura 2. tipo di Trasmissione.

Modo del Riflesso di SNOM

Il modo del Riflesso di SNOM è realizzato simultaneamente con Microscopia della Forza di Taglio, che a sua volta è realizzata nel modo seguente. Piezodriver tramite diapason del quarzo eccita le oscillazioni della sonda della fibra con una certa ampiezza iniziale. Il valore Adatto dell'output di quarzo è A.0 Dopo Che avvicinandosi alla superficie del campione l'ampiezza delle oscillazioni della sonda della fibra raggiunge un certo valore del punto vincente e l'output del quarzo raggiunge il valore A. Dopo che la scansione della superficie del campione è condotta con il mantenimento del questo valore dal sistema di feedback.

Nell'ambito dello scansione il campione è illuminato dalla sonda della fibra e l'indicatore luminoso sparso è diretto dallo specchio via l'obiettivo sul tubo di fotomoltiplicatore.

Figura 3. modo del Riflesso.

Modo di Luminescenza di SNOM

Il modo di Luminescenza di SNOM è realizzato simultaneamente con Microscopia della Forza di Taglio, che a sua volta è realizzata nel modo seguente. Piezodriver tramite diapason del quarzo eccita le oscillazioni della sonda della fibra con una certa ampiezza iniziale. Il valore Adatto dell'output di quarzo è A.0 Dopo Che avvicinandosi alla superficie del campione l'ampiezza delle oscillazioni della sonda della fibra raggiunge un certo valore del punto vincente e l'output del quarzo raggiunge il valore A. Dopo che la scansione della superficie del campione è condotta con il mantenimento del questo valore dal sistema di feedback.

Nell'ambito dello scansione il campione è illuminato dalla sonda della fibra e passato attraverso l'indicatore luminoso del campione tramite obiettivi e filtro da tacca è diretto sul tubo di fotomoltiplicatore.

Figura 4. modo di Luminescenza.

Sorgente: NT-MDT Co.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego NT-MDT Co.

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

Last Update: 13. June 2013 21:03

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