トピックがカバー
背景
はじめ
使用される楽器
ラテラルフォース顕微鏡
背景
Nanosurfはのリーディングプロバイダです簡単に使用できる原子間力顕微鏡（AFM）および走査型トンネル顕微鏡（STM）を。当社の製品およびサービスは、分析し、それらを測定するために世界中のプロフェッショナル、そして現在の3次元表面の情報が信頼されています。私たちの顕微鏡は、コンパクトでエレガントなデザイン、その取扱いが容易、そして彼らの絶対的な信頼性からExcelのワークシート。
はじめ
いくつかの異なるリソグラフィ技術は、微細加工中または後の材料表面の改質を可能にすること存在している。これらの技術の中で最も汎用性の一つは、おそらく、いわゆるディップペンナノリソグラフィー®（DPN）です。 DPN ®は、原子間力顕微鏡（AFM）の先端がカンチレバーのペン（図1）として機能する、万年筆での書き込みにナノスケールと同等です。ナノスケール材料の多種多様で構成することができます"インク"は、自動的に周囲の湿度での先端と表面の間に形成される水のメニスカスを介して先端から試料表面に転送されます。
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図1。ディップペンナノリソグラフィーの原理®（DPN。） （左）ロード：カンチレバーは、ナノウェルの"インク"に浸漬され、収納されます。 （右）ライティング：ロードされたカンチレバーは、筆記面に接触させて、と"インクが"自己形成水のメニスカスを介して堆積されています。ナノインク社の画像提供
DPN ®の強さはその高いパターニング分解能（15 nm）と精度（5nmの）にあります。このように、それはエキサイティングな新しいアプリケーションで、その結果、高度に制御された方法で表面にと小さな規模の新たな物質（例えば、チオールまたは他の化学物質）入金することが可能です。ディップペンナノリソグラフィー®の技術は、プロセスのために特許を授与された1999年にノースウェスタン教授チャドマーキン、によって報告されました。 DPN ®技術の独占的ライセンスは、DPNのための唯一のプロバイダ®機器であるナノインク社、で常駐しています。それはそのような高解像度での材料の違いを検出することができるいくつかのテクニックの1つであるDPN ®によって寄託材料の特性は通常、横方向力顕微鏡（LFM）によって研究されています。 Nanosurf easyScan 2 FlexAFMはそれDPN ®解析のための明白な選択肢となって、扱いやすいとの組み合わせでLFMを提供しています。
使用される楽器
すべての測定はで行ったNanosurf easyScan 2 FlexAFMスキャンヘッドCONTR型カンチレバーを装備し、空気中の横方向力のモードで動作する大規模なスキャン（100μmの走査範囲）。
ラテラルフォース顕微鏡
横方向の力顕微鏡は、異なる摩擦属性を持つ領域を区別することができます。摩擦の属性の違いは、粘度の違い、弾力性、密着性、毛細管力、界面化学、または関与する材料の静電相互作用によって発生する可能性があります。カンチレバーは、その長手方向軸に静的にし、垂直にスキャンされるときは、カンチレバーのねじり曲げが発生します。ねじれの角度は、先端に作用する横力に比例する。異なる摩擦の属性を示す地域で平らな面を上に移動する場合は、ねじれの角度は、各地域ごとに異なります。異なる摩擦の属性を持つこれらの地域は、それゆえマッピング、およびそれらのプロパティは、（図2）分析することができます。
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図2。アルカンチオール分子のAFMの録音は、基板上にディップペンナノリソグラフィー®（DPN）、ナノスケール材料の堆積のためのナノインクの特許取得済みのプロセスを使用して金の上に堆積。 （左）地形データ。 （右）横力のデータ。二つの画像の半分の複合スキャン領域は1.0μm× 1.0μmに対応しています。
表面に通常のカンチレバーの荷重が傾斜面の特徴で、横方向の成分を有しているので、表面の地形は、横力の測定に影響を持っています。幸いにも、それは単に前方と後方のAFM像のスキャンを比較することにより、外側面の地形に起因するたわみと摩擦力のために区別することが可能です。地形によって作成されたものが（左と右の図3を比較）していない間に摩擦力の変化の符号による横たわみ。
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図3。側面摩擦によって発生する力とスキャンした表面の地形に起因するものの違い。摩擦力による横たわみの（左）ミラーリング。地形的に誘発された横方向のたわみ付（写真右）はミラーリングしません。すべての前方スキャンの痕跡が青になって、後方に赤のトレースをスキャンします。
サンプルの弾力性に応じて、試料表面は、それが急な傾斜や高地形を持っている場合は特に、横力のモードで測定中に変形することができます。この変形は、測定におけるアーティファクトに、あるいはこれらの機能から生じる過剰な横方向の力による試料の損傷につながる可能性があります。これらの有害な影響を避けるために、表面の効果的な剛性は、カンチレバーのねじれ剛性よりも高いことを確認してください。
LFMは成功し、表面汚染、化学物質の仕様、および、半導体、ポリマー、薄膜、およびデータストレージデバイスなどの材料の摩擦特性を調べるために使用されています。
ソース： Nanosurf
ご覧ください、このソースの詳細については、以下のNanosurfを