スキャンほぼフィールド顕微鏡検査 (SNOM) - NT-MDT による主義そして動作モード

カバーされるトピック

背景
導入
せん断力の顕微鏡検査
SNOM のキーエレメント
SNOM の転送方式
SNOM の反射のモード
SNOM の冷光のモード

背景

NT-MDT Co. はナノメーターのスケール次元で置く可能なタスクを解決すること適した器械を持つ供給の研究者にナノテクノロジーのフィールドのすべての集められた経験そして知識を適用する目的との 1991 年に確立されました。 会社 NT-MDT は Zelenograd - ロシアのマイクロエレクトロニクスの中心で創設されました。 製品開発は MEMS の技術の組合せ、現代ソフトウェアの力、ハイエンドマイクロエレクトロニックコンポーネントの使用および精密機械部品に基づいています。 営利事業 NT-MDT Co. が 1993 年からあるように。

導入

古典的な光学顕微鏡の解像力は光学波長の 2 分の 1 に約への聖職者の回折限界によって制限されます。Howevwr のこの限界を克服することは可能です。

金属板の subwavelength の穴が目的の近くでスキャンされれば、超解決する画像は穴を通る検出されたライトから造り上げることができます。 この主義に基づくスキャンほぼフィールド顕微鏡検査は Synge によって最初に提案され、マイクロ波振動数で l/60 の解像度の灰そして Nicholls によって示されました。 目に見える波長でこの主義 (光学 stethoscopy、ほぼフィールド光学スキャンの顕微鏡検査SNOM) は Pohl によって等示されました。 Betzig で等はいくつかの異なった対照のメカニズムが付いている画像のいろいろなサンプルに示しまファイバーのプローブを使用します。

システムを orbitrary 地形のサンプルに適用の可能性を使用し、拡張することもっと簡単にするためにはそれは有利最初のアプローチを自動化し、スキャンの全体のコース上のサンプルからの固定間隔で開口を維持することができる間隔の正規メカニズムがあるようにです。 複数のメカニズムは、キャパシタンストンネルを掘る、電子を含む SNOM そして関連かすかなフィールド技術に、トンネルを掘る光子ほぼフィールド反射前に提案されてしまいました。

現在プローブサンプル間隔の規則の最も使用された方法はほぼフィールドプローブの端とサンプル間のせん断力の検出に頼ります。 せん断力の基づいたシステムはせん断力の顕微鏡検査透過サンプルのための転送方式、不透明なサンプルのための反射のモードおよびサンプルの追加性格描写のための冷光のモードを含む単独で、か同時せん断力およびほぼフィールドイメージ投射を、可能にします。

光学顕微鏡をスキャンする結合されたせん断力およびほぼフィールドの図 1. 設計図。

せん断力の顕微鏡検査

現在プローブサンプル間隔の規則の最も使用された方法はほぼフィールドプローブの端とサンプル間のせん断力の検出に頼ります。 せん断力の基づいたシステムはせん断力の顕微鏡検査透過サンプルのための転送方式、不透明なサンプルのための反射のモードおよびサンプルの追加性格描写のための冷光のモードを含む単独で、か同時せん断力およびほぼファイルされたイメージ投射、可能にします。

センサーとして水晶音さとの表面の nonoptical スキームの近くで光学プローブを保持することは使用されます。 それは光学保持スキームと比べて有用な信号対雑音の比率を高めることを割り当てます。 それは解像度の限定を用いる操作で非常に重要です。 また photoinduced キャリアは現われません。 それは半導体のある特性が調査されるとき必要な条件です。

水晶音さの応答を使用する表面との相互作用の光ファイバに表面のうその考えについての情報の取得のための nonoptical 方法の中心で接続しました。 システムファイバー水晶は水晶共鳴頻度の外部供給の要素のヘルプを用いる横断振動で刺激されます。 それ以上の piezoeffect は使用されます: 機械振動の前で水晶の電気出力にファイバーの振動の振幅についての情報信号として使用される電圧応答があります。

せん断力の顕微鏡検査は次の方法で実現されます。 水晶音さでの Piezodriver は最初の振幅のファイバーのプローブの振動を刺激します。 水晶の適した出力値は Ao です。 サンプルに振幅は近づいた後ファイバーのプローブの振動の範囲のセット・ポイント値浮上し、水晶出力は値 A. に達します。 サンプル表面のスキャンがフィードバックシステムによってこの値の維持と行なわれること後。

SNOM のキーエレメント

ほぼフィールドスキャン顕微鏡 (SNOM) のキーエレメントは非常に近似性、 10 普通以下 nm のサンプルに沿ってスキャンされる小さい開口 (私達のケースのレーザーによって照らされるファイバーのプローブの端) です。

現在プローブサンプル間隔の規則の最も使用された方法はほぼフィールドプローブの端とサンプル間のせん断力の検出に頼ります。 せん断力の基づいたシステムは透過サンプルのための転送方式、不透明なサンプルのための反射のモードおよびサンプルの追加性格描写を得るための冷光のモードを含む同時せん断力そしてほぼファイルされたイメージ投射を、可能にします。

水晶音さの応答を使用する表面との相互作用の光ファイバに表面のうその考えについての情報の取得のための nonoptical 方法の中心で接続しました。 システムファイバー水晶は水晶共鳴頻度の外部供給の要素のヘルプを用いる横断振動で刺激されます。 それ以上の piezoeffect は使用されます: 機械振動の前で水晶の電気出力にファイバーの振動の振幅についての情報信号として使用される電圧応答があります。

SNOM の転送方式

SNOM の転送方式はそれから次の方法で実現されるせん断力の顕微鏡検査と同時に実現されます。 水晶音さでの Piezodriver は最初の振幅のファイバーのプローブの振動を刺激します。 水晶の適した出力値は A. です。0 サンプルに振幅は近づいた後ファイバーのプローブの振動の範囲のセット・ポイント値浮上し、水晶出力は値 A. に達します。 サンプル表面のスキャンがフィードバックシステムによってこの値の維持と行なわれること後。

スキャンの下でサンプルはファイバーのプローブによって照らされ、目的によってサンプルライトを通して渡される光電子増倍管で指示されます。

図 2. 転送方式。

SNOM の反射のモード

SNOM の反射のモードはそれから次の方法で実現されるせん断力の顕微鏡検査と同時に実現されます。 水晶音さでの Piezodriver は最初の振幅のファイバーのプローブの振動を刺激します。 水晶の適した出力値は A. です。0 サンプルに振幅は近づいた後ファイバーのプローブの振動の範囲のセット・ポイント値浮上し、水晶出力は値 A. に達します。 サンプル表面のスキャンがフィードバックシステムによってこの値の維持と行なわれること後。

スキャンの下でサンプルはファイバーのプローブによって照らされ、分散させたライトは光電子増倍管の目的によってミラーによって指示されます。

図 3. 反射のモード。

SNOM の冷光のモード

SNOM の冷光のモードはそれから次の方法で実現されるせん断力の顕微鏡検査と同時に実現されます。 水晶音さでの Piezodriver は最初の振幅のファイバーのプローブの振動を刺激します。 水晶の適した出力値は A. です。0 サンプルに振幅は近づいた後ファイバーのプローブの振動の範囲のセット・ポイント値浮上し、水晶出力は値 A. に達します。 サンプル表面のスキャンがフィードバックシステムによってこの値の維持と行なわれること後。

スキャンの下でサンプルはファイバーのプローブによって照らされ、目的およびノッチフィルターでサンプルライトを通して渡される光電子増倍管で指示されます。

図 4. 冷光のモード。

ソース: NT-MDT Co。

このソースのより多くの情報のために NT-MDT Co. を訪問して下さい

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

Last Update: 13. June 2013 21:06

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