Nanosurf からの EasyScan 2 FlexAFM を使用してすくいペンの Nanolithography によって作り出される点の側面力の顕微鏡検査

カバーされるトピック

背景
導入
使用される器械
側面力の顕微鏡検査

背景

Nanosurf は使いやすい原子力の顕微鏡およびスキャンのトンネルを掘る顕微鏡の (AFM)一流の提供者です (STM)。 私達の製品およびサービスは専門家によって 3D に表面情報を測定し、分析し、示すためにそれらを助けるように世界的に信頼されます。 私達の顕微鏡はコンパクトで、優雅なデザイン、容易な処理、および絶対信頼性によって勝ります。

導入

microfabrication の最中または後で物質的な表面の修正を可能にする複数の異なった石版印刷の技術はあります。 これらの技術の最も多目的のの 1 つはおそらくいわゆるすくいペン Nanolithography® です (DPN)。 DPN® は原子力の顕微鏡の片持梁の先端がペン (図 1) として機能する万年筆 (AFM)によって書くことと同等の nanoscale です。 いろいろ nanoscale 材料から成ることができる 「インク」は先端からサンプル表面包囲された湿気で先端と表面の間で自動的に形作る水メニスカスを通したに転送されます。

すくいペン Nanolithography® の図 1. 主義 (DPN)。 (残された) ローディング: 片持梁は 「インク」の nanoよに浸り、引き込みます。 (右に) 書くこと: ロードされた片持梁は執筆表面が付いている接触に持って来られ、 「インク」は自己形成水メニスカスを通して沈殿させています。 Nanoink Inc. の画像礼儀。

DPN® の強さは高い模造の解像度 (15 nm) および正確さ (5 nm) にあります。 こうすれば、新規アプリケーションの刺激に終って非常に制御された方法のそして小さいスケールの表面に新しい物質 (例えばチオールか他の化学薬品) を、沈殿させることは可能です。 すくいペン Nanolithography® の技術はプロセスのためのパテントを与えられた 1999 年に北西の教授によってチャド Mirkin 報告されました。 DPN® の技術のための独占的使用許諾は DPN® 装置のための唯一の提供者である NanoInk、 Inc. と存在します。 DPN® によって沈殿する材料の特性は通常側面力の顕微鏡検査によって (LFM)そのような高リゾリューションで物質的な相違を検出することができる少数の技術の 1 時であるので、調査されます。 それに DPN® の分析のための明らかな選択をする容易な処理と組み合わせた Nanosurf easyScan 2 つの FlexAFM の提供 LFM。

使用される器械

すべての測定は片持梁 CONTR のタイプが装備され、作動した Nanosurf easyScan 2 FlexAFM 大きいスキャン (100 つの µm スキャン範囲) 走査ヘッドによって空気の側面力のモードで行われました。

側面力の顕微鏡検査

側面力の顕微鏡検査は異なった摩擦属性の領域が区別されるようにします。 摩擦属性の相違は含まれる材料の粘着性、伸縮性、付着、毛管力、表面化学、または静電気の相互作用の相違によって起こることができます。 片持梁が縦方向の軸線に静的そして垂直にスキャンされるとき、片持梁のねじりに曲がることは発生します。 ねじりの角度は先端で機能する側面力に比例しています。 異なった摩擦属性を示す領域の平面に移動するときねじりの角度は各領域のために異なっています。 従って異なった摩擦属性のこれらの領域はマップされる分析することができ特性 (図 2)。

すくいペン Nanolithography® の基板に nanoscale 材料の沈殿のための NanoInk の特許を取られた (DPN)プロセスを使用して金で沈殿する Alkanethiol の分子の図 2. AFM 記録。 (残された) 地形データ。 (右の) 側面力データ。 2 つの画像の半分の結合されたスキャン領域は 1.0 µm X の 1.0 µm に対応します。

表面への片持梁ロード常態に傾向がある表面機能で側面コンポーネントがあるので、表面の地形に側面力の測定の影響があります。 幸いにも、表面の地勢機能によるおよび AFM の画像の前方および後方スキャンを単に比較することによって摩擦力による側面偏向の間で区別することは可能です。 摩擦力による側面偏向は地形によって作り出される 1 つはが印を変更します (図 3 の左右を比較して下さい)。

摩擦によって引き起こされる側面力とスキャンされた表面の地勢機能によって引き起こされる物の図 3. 違い。 (摩擦力による側面偏向の残された) 反映。 (右) 地勢的に誘導された側面偏向との反映無し。 すべての前方スキャントレースは青、赤の後方スキャントレースにあります。

サンプルの伸縮性によって、サンプル表面は側面力のモードの測定の間に特に急な傾斜か高い地勢機能があるとき変形させることができます。 この変形は測定の人工物にまた更にこれらの機能から起こる余分な側面力によるサンプルの損傷の原因となるかもしれません。 表面の有効な剛さが片持梁のねじり剛さより高いことをこれらの有害な効果を避けるためには、確かめて下さい。

LFM が正常に半導体、ポリマー、薄膜およびデータ記憶装置のような材料の表面汚染、化学指定および摩擦特性を調査するのに使用されていました。

ソース: Nanosurf

このソースのより多くの情報のために Nanosurf を訪問して下さい

Date Added: Oct 19, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:20

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