De Aftastende Microscopie van het dichtbijgelegen-Gebied (SNOM) - Principes en Wijze van verrichting door NT-MDT

Besproken Onderwerpen

Achtergrond
Inleiding
De Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt
Zeer Belangrijk Element van SNOM
De Wijze van de Transmissie van SNOM
De Wijze van de Bezinning van SNOM
De Wijze van de Luminescentie van SNOM

Achtergrond

NT-MDT Co. werd opgericht in 1991 met het doel om al geaccumuleerde ervaring en de kennis op het gebied van nanotechnologie op leveringsonderzoekers met de instrumenten toe te passen geschikt om het even welke mogelijke taak op te lossen leggend in de dimensies van de nanometerschaal. Het bedrijf NT-MDT werd opgericht in Zelenograd - het centrum van Russische Micro-elektronica. De productenontwikkeling is gebaseerd op de combinatie van de MEMS technologie, macht van moderne software, gebruik van high-end micro-electronische componenten en precisie mechanische delen. Aangezien commercieel ondernemings NT-MDT Co. vanaf 1993 bestaat.

Inleiding

De oplossende macht van klassieke optische microscopen wordt beperkt door de diffractiegrens van Abbe tot ongeveer aan helft van de optische golflengte. Howevwr, het is mogelijk om deze grens te overwinnen.

Als een subwavelengthgat in een metaalblad dicht bij een voorwerp wordt afgetast, kan een super-vastbesloten beeld van het ontdekte licht worden opgebouwd dat door het gat overgaat. De Aftastende die dichtbijgelegen-gebiedsmicroscopie op dit principe werd wordt gebaseerd eerst voorgesteld door Synge en werd aangetoond bij microgolffrequenties door Ash en Nicholls met een resolutie van l/60. Bij zichtbare golflengten werd dit principe (de optische stethoscopy, dichtbijgelegen-gebieds optisch-aftast microscopie, SNOM) aangetoond door Pohl et al. In Betzig hebben et al gebruikend vezelsondes aan beeld een verscheidenheid van steekproeven met een aantal verschillende contrastmechanismen aangetoond.

Om het systeem gemakkelijker te maken om zijn zijn toepasselijkheid te gebruiken en uit te breiden tot steekproeven van orbitrary topografie, zou het voordelig om een afstandsregelgeving mechanisme te hebben geschikt om de aanvankelijke benadering te automatiseren en de opening te handhaven bij een vaste afstand van de steekproef over de volledige cursus van een aftasten. Verscheidene mechanismen zijn voorgesteld eerder aan SNOM en verwante vluchtige gebiedstechnieken, met inbegrip van elektron het een tunnel graven, capacitieve weerstand, foton het een tunnel graven, dichtbijgelegen-gebiedsbezinning.

Momenteel baseert de het meest-gebruikte methode zich van sonde-steekproef afstandsregelgeving op de opsporing van scheerbeurtkrachten tussen het eind van dichtbijgelegen-gebiedssonde en de steekproef. Staat het gebaseerde systeem van de Kracht van de Scheerbeurt alleen de Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt, of de de gelijktijdige Kracht van de Scheerbeurt en weergave van het dichtbijgelegen-Gebied, met inbegrip van de wijze van de Transmissie voor transparante steekproeven toe, de wijze van de Bezinning voor ondoorzichtige steekproeven en de wijze van de Luminescentie voor extra karakterisering van steekproeven.

Figuur 1. Schema van een gecombineerd scheerbeurtkracht en een dichtbijgelegen-gebied die optische microscoop aftasten.

De Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt

Momenteel baseert de het meest-gebruikte methode zich van sonde-steekproef afstandsregelgeving op de opsporing van scheerbeurtkrachten tussen het eind van dichtbijgelegen-gebiedssonde en de steekproef. Staat het de kracht gebaseerde systeem van de Scheerbeurt alleen de Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt, of de gelijktijdige Kracht van de Scheerbeurt en dichtbijgelegen-Filed weergave, met inbegrip van de wijze van de Transmissie voor transparante steekproeven toe, de wijze van de Bezinning voor ondoorzichtige steekproeven en de wijze van de Luminescentie voor extra karakterisering van steekproeven.

Om de optische sonde dichtbij oppervlakte te houden wordt de nonoptical regeling met kwartsstemvork als sensor gebruikt. Het staat toe om verhouding van nuttig signaal aan lawaai in vergelijking met optische holdingsregelingen te verhogen. Het is zeer belangrijk bij verrichtingen met het beperken van resolutie. Photoinduced Ook carriers verschijnt niet. Het is noodzakelijk vereiste wanneer sommige eigenschappen van halfgeleider worden onderzocht.

Centraal bij nonoptical methode voor het verkrijgen van informatie over oppervlakte ligt idee om reactie van kwartsstemvork te gebruiken in bijlage aan optische vezel op interactie met oppervlakte. Het vezel-kwarts van het Systeem is opgewekt in transversale trillingen met hulp van extern voerelement op de frequentie van de kwartsresonantie. Verdere piezoeffect wordt gebruikt: in aanwezigheid van mechanische schommelingen heeft de elektrooutput van kwarts voltagereactie, die als informatiesignaal over omvang van vezelschommeling wordt gebruikt.

De Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt wordt gerealiseerd op de volgende manier. Piezodriver via kwartsstemvork wekt schommelingen van de vezelsonde met op wat aanvankelijke omvang. De Geschikte outputwaarde van kwarts is Ao. Na het naderen van steekproefoppervlakte bereikt de omvang schommelingen van de vezelsonde wat reeks-punt waarde en de kwartsoutput bereikt waarde A. Na dat aftasten van de steekproef wordt de oppervlakte geleid met het handhaven deze waarde door systeem terugkoppelt.

Zeer Belangrijk Element van SNOM

Het belangrijkste element van de Microscoop van het Aftasten van het dichtbijgelegen-Gebied (SNOM) is een uiterst kleine opening (het eind van laser verlichtte vezelsonde in ons die geval) langs de steekproef in zeer dichte nabijheid, typisch minder dan 10 NM wordt afgetast.

Momenteel baseert de het meest-gebruikte methode zich van sonde-steekproef afstandsregelgeving op de opsporing van scheerbeurtkrachten tussen het eind van dichtbijgelegen-gebiedssonde en de steekproef. Staat het gebaseerde systeem van de Kracht van de Scheerbeurt de gelijktijdige Kracht van de Scheerbeurt en dichtbijgelegen-Filed weergave, met inbegrip van de wijze van de Transmissie voor transparante steekproeven toe, de wijze van de Bezinning voor ondoorzichtige steekproeven en de wijze van de Luminescentie om extra karakterisering van steekproeven te verkrijgen.

Centraal bij nonoptical methode voor het verkrijgen van informatie over oppervlakte ligt idee om reactie van kwartsstemvork te gebruiken in bijlage aan optische vezel op interactie met oppervlakte. Het vezel-kwarts van het Systeem is opgewekt in transversale trillingen met hulp van extern voerelement op de frequentie van de kwartsresonantie. Verdere piezoeffect wordt gebruikt: in aanwezigheid van mechanische schommelingen heeft de elektrooutput van kwarts voltagereactie, die als informatiesignaal over omvang van vezelschommeling wordt gebruikt.

De Wijze van de Transmissie van SNOM

De wijze van de Transmissie van SNOM wordt gerealiseerd gelijktijdig met de Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt, die beurtelings op de volgende manier wordt gerealiseerd. Piezodriver via kwartsstemvork wekt schommelingen van de vezelsonde met op wat aanvankelijke omvang. De Geschikte outputwaarde van kwarts is A.0 Na het naderen van steekproefoppervlakte bereikt de omvang schommelingen van de vezelsonde wat reeks-punt waarde en de kwartsoutput bereikt waarde A. Na dat aftasten van de steekproef wordt de oppervlakte geleid met het handhaven deze waarde door systeem terugkoppelt.

Onder het aftasten wordt de steekproef verlicht door de vezelsonde en overgegaan door steekproeflicht via wordt doelstelling geleid op de photomultiplier buis.

Figuur 2. De wijze van de Transmissie.

De Wijze van de Bezinning van SNOM

De wijze van de Bezinning van SNOM wordt gerealiseerd gelijktijdig met de Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt, die beurtelings op de volgende manier wordt gerealiseerd. Piezodriver via kwartsstemvork wekt schommelingen van de vezelsonde met op wat aanvankelijke omvang. De Geschikte outputwaarde van kwarts is A.0 Na het naderen van steekproefoppervlakte bereikt de omvang schommelingen van de vezelsonde wat reeks-punt waarde en de kwartsoutput bereikt waarde A. Na dat aftasten van de steekproef wordt de oppervlakte geleid met het handhaven deze waarde door systeem terugkoppelt.

Onder het aftasten wordt de steekproef verlicht door de vezelsonde en het verspreide licht wordt geleid door de spiegel via doelstelling op de photomultiplier buis.

Figuur 3. De wijze van de Bezinning.

De Wijze van de Luminescentie van SNOM

De wijze van de Luminescentie van SNOM wordt gerealiseerd gelijktijdig met de Microscopie van de Kracht van de Scheerbeurt, die beurtelings op de volgende manier wordt gerealiseerd. Piezodriver via kwartsstemvork wekt schommelingen van de vezelsonde met op wat aanvankelijke omvang. De Geschikte outputwaarde van kwarts is A.0 Na het naderen van steekproefoppervlakte bereikt de omvang schommelingen van de vezelsonde wat reeks-punt waarde en de kwartsoutput bereikt waarde A. Na dat aftasten van de steekproef wordt de oppervlakte geleid met het handhaven deze waarde door systeem terugkoppelt.

Onder het aftasten wordt de steekproef verlicht door de vezelsonde en overgegaan door steekproeflicht via wordt doelstellingen en inkepingsfilter geleid op de photomultiplier buis.

Figuur 4. De wijze van de Luminescentie.

Bron: NT-MDT Co.

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Co. NT-MDT.

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

Last Update: 13. June 2013 20:52

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit