डुबकी कलम Nanolithography पार्श्व फोर्स माइक्रोस्कोपी Nanosurf से EasyScan FlexAFM 2 का उपयोग डॉट्स उत्पादित

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पृष्ठभूमि
परिचय
उपकरणों का इस्तेमाल किया
पार्श्व शक्ति माइक्रोस्कोपी

पृष्ठभूमि

Nanosurf एक अग्रणी प्रदाता है आसान उपयोग परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी (AFM) और स्कैनिंग टनलिंग सूक्ष्मदर्शी (एसटीएम). हमारे उत्पादों और सेवाओं करने में मदद के लिए उन्हें उपाय, विश्लेषण दुनिया भर में पेशेवरों, और वर्तमान 3D सतह जानकारी के द्वारा पर भरोसा कर रहे हैं. हमारे सूक्ष्मदर्शी उनके कॉम्पैक्ट और सुरुचिपूर्ण डिजाइन, उनके आसान हैंडलिंग, और उनके पूर्ण विश्वसनीयता के माध्यम से उत्कृष्टता.

परिचय

कई अलग लिथोग्राफी तकनीक मौजूद है कि के दौरान या बाद उनके microfabrication सतहों सामग्री के संशोधन की अनुमति. इन तकनीकों का सबसे बहुमुखी में से एक शायद तथाकथित डुबकी - पेन Nanolithography ® (DPN) है. DPN ® के लिए एक फाउंटेन पेन के साथ लेखन, जिसमें एक परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी (AFM) के ब्रैकट टिप कलम (चित्रा 1) के रूप में कार्य करता है के nanoscale बराबर है. "स्याही", जो nanoscale सामग्री की एक विस्तृत विविधता से मिलकर कर सकते हैं एक पानी meniscus है कि स्वचालित रूप से परिवेश नमी पर टिप और सतह के बीच रूपों के माध्यम से सिरे से नमूना की सतह को हस्तांतरित है.

चित्रा 1. डुबकी कलम Nanolithography के सिद्धांत ® (DPN). (बाएं) लोड हो रहा है: एक ब्रैकट नैनो अच्छी तरह से एक "स्याही" में डूबा हुआ है और मुकर है. लेखन (राइट): लोड ब्रैकट लेखन सतह के साथ संपर्क में लाया जाता है, और "स्याही" एक पानी meniscus स्वयं बनाने के माध्यम से जमा किया जा रहा है. NanoInk इंक की छवियाँ शिष्टाचार

DPN ® की ताकत इसकी उच्च patterning (15 एनएम) संकल्प और सटीकता (5 एनएम) में निहित है. इस तरह, यह संभव है एक अत्यधिक नियंत्रित तरीके में एक सतह पर और एक छोटे पैमाने पर नए पदार्थ (जैसे thiols या अन्य रसायनों) जमा, रोमांचक नए अनुप्रयोगों में जिसके परिणामस्वरूप. डुबकी - पेन Nanolithography ® की तकनीक पश्चिमोत्तर में प्रोफेसर चाड Mirkin द्वारा 1999 में सूचना मिली थी, जो इस प्रक्रिया के लिए पेटेंट से सम्मानित किया गया. DPN ® प्रौद्योगिकी के लिए अनन्य लाइसेंस NanoInk, Inc, जो DPN के लिए एकमात्र प्रदाता ® उपकरण है के साथ रहता है. DPN ® द्वारा जमा सामग्री की विशेषताओं आमतौर पर पार्श्व फोर्स माइक्रोस्कोपी (LFM) द्वारा अध्ययन कर रहे हैं, के रूप में इसे कुछ सामग्री ऐसे उच्च प्रस्तावों पर अंतर का पता लगाने के लिए सक्षम तकनीक के है. Nanosurf easyScan 2 FlexAFM आसान से निपटने के साथ संयोजन में LFM प्रदान करता है, यह DPN ® विश्लेषण के लिए एक स्पष्ट पसंद कर.

उपकरणों का इस्तेमाल किया

सभी माप के साथ एक प्रदर्शन किया गया Nanosurf easyScan FlexAFM 2 बड़े (100 सुक्ष्ममापी रेंज स्कैन) स्कैन स्कैन सिर एक CONTR प्रकार ब्रैकट के साथ सुसज्जित है और हवा में पार्श्व सेना मोड में संचालित है.

पार्श्व शक्ति माइक्रोस्कोपी

पार्श्व फोर्स माइक्रोस्कोपी विभिन्न विशेषताओं के साथ घर्षण क्षेत्रों में प्रतिष्ठित किया जा करने की अनुमति देता है. घर्षण विशेषताओं में अंतर चिपचिपापन में मतभेद, लोच, आसंजन, केशिका बलों, सतह, रसायन शास्त्र या शामिल सामग्री के electrostatic बातचीत के माध्यम से उत्पन्न कर सकते हैं. जब एक ब्रैकट statically और लंबरूप अपनी अनुदैर्ध्य अक्ष के लिए स्कैन किया जाता है, ब्रैकट टोर्शनल झुका होता है. मरोड़ के कोण पार्श्व बल टिप पर अभिनय के लिए आनुपातिक है. जब अलग घर्षण विशेषताएँ दिखा क्षेत्रों के साथ एक फ्लैट सतह चलती, मरोड़ के कोण प्रत्येक क्षेत्र के लिए अलग अलग हो जाएगा. विभिन्न घर्षण विशेषताओं के साथ इन क्षेत्रों में इसलिए, मैप किया जा सकता है और उनके गुणों का विश्लेषण (चित्रा 2).

चित्रा 2. Alkanethiol अणुओं पर AFM रिकॉर्डिंग एक सब्सट्रेट पर डुबकी - पेन Nanolithography ® (DPN), NanoInk है nanoscale सामग्री के बयान के लिए पेटेंट प्रक्रिया का उपयोग कर सोने की जमा पर. (बाएं) स्थलाकृति डेटा. (सही) पार्श्व बल डेटा. दो छवि आधा के संयुक्त क्षेत्र स्कैन 1.0 x 1.0 सुक्ष्ममापी सुक्ष्ममापी से मेल खाती है है.

के रूप में सतह के लिए सामान्य ब्रैकट लोड इच्छुक सतह सुविधाओं पर एक पार्श्व घटक है, सतह स्थलाकृति पार्श्व बल माप पर एक प्रभाव है. सौभाग्य से, यह संभव है पार्श्व सतह के स्थलाकृतिक सुविधाओं के कारण और घर्षण बलों के कारण बस आगे की तुलना और पिछड़े AFM छवियों का स्कैन करके विक्षेपन के बीच अंतर. पार्श्व घर्षण बलों परिवर्तन पर हस्ताक्षर करने के लिए कारण विक्षेपन जबकि स्थलाकृति द्वारा उत्पादित नहीं (चित्रा 3, बाएँ और दाएँ तुलना करता है).

चित्रा 3 पार्श्व घर्षण द्वारा कारण बलों और स्कैन सतह के स्थलाकृतिक सुविधाओं की वजह से लोगों के बीच अंतर . पार्श्व घर्षण बलों को कारण विक्षेपन के Mirroring (बाएं). (राइट) भौगोलिक विवरण के अनुसार प्रेरित पार्श्व विक्षेपन के साथ कोई mirroring. सभी आगे स्कैन निशान नीले रंग में हैं, पिछड़े लाल रंग में निशान स्कैन.

नमूने की लोच पर निर्भर करता है, नमूना की सतह पार्श्व बल मोड में माप के दौरान विकृत किया जा सकता है, खासकर जब यह खड़ी inclines या उच्च स्थलाकृतिक सुविधाओं है. यह विरूपण माप में कलाकृतियों के लिए या भी अत्यधिक पार्श्व बलों है कि इन सुविधाओं से उठता है की वजह से नमूने के नुकसान हो सकता है. इन हानिकारक प्रभाव से बचने के लिए, यकीन है कि सतह के प्रभावी कठोरता ब्रैकट torsional कठोरता से अधिक है.

LFM सफलतापूर्वक किया गया है सतह contaminations, रासायनिक विनिर्देशों, और अर्धचालक, पॉलिमर, पतली फिल्मों, और डाटा भंडारण उपकरणों के रूप में ऐसी सामग्री के घर्षण विशेषताओं की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया.

स्रोत: Nanosurf

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