Pag-ilid Force mikroskopya ng magsawsaw-panulat Nanolithography gumawa ng tuldok Paggamit ng EasyScan 2 FlexAFM mula sa Nanosurf

Paksa sakop

Likuran
Panimula
Instrumentong ginamit
Pag-ilid Force mikroskopya

Likuran

Nanosurf ay isang nangungunang provider ng ​​mga madaling-gamitin na atomic microscopes puwersa (AFM) at pag-scan ng mga tunneling microscopes (STM ). Ang aming mga produkto at serbisyo ay pinagkakatiwalaang sa pamamagitan ng mga propesyonal sa buong mundo upang tulungan silang sukatin, aralan, at ang kasalukuyang 3D ibabaw impormasyon. Excel ng aming mga microscopes sa pamamagitan ng kanilang mga compact at matikas disenyo, ang kanilang madaling paghawak, at ang kanilang ganap na kahusayan.

Panimula

Maraming mga iba't ibang pamamaraan ng litograpya umiiral na payagan ang pagbabago ng mga ibabaw ng materyal na sa panahon o pagkatapos ng kanilang microfabrication. Isa ng ang pinaka-maraming nagagawa ng mga pamamaraan na ito ay marahil ang tinatawag na magsawsaw-panulat Nanolithography ® (DPN). DPN ® ay ang nanoscale katumbas sa pagsulat sa isang fountain pen, kung saan ang dulo ng isang atomic mikroskopyo puwersa (AFM) konsol gumaganap bilang panulat (Larawan 1). Ang "tinta", na binubuo ng isang malawak na iba't-ibang ng nanoscale materyales, ay inilipat mula sa ang mga tip sa ibabaw ng sample sa pamamagitan ng tubig meniskus na awtomatikong mga form sa pagitan ng tip at ibabaw sa paligid halumigmig.

Figure 1. Prinsipyo ng magsawsaw-panulat Nanolithography ® (DPN). (Kaliwa) Naglo-load: konsol ay dipped sa isang nano-rin ng "tinta" at retracted. (Right) Pagsusulat: Ang load na konsol ay nagdala sa makipag-ugnay sa sa ibabaw sa pagsulat, at "tinta" ay deposited sa pamamagitan ng isang self-bumubuo meniskus tubig. Images courtesy ng Nanoink Inc.

Ang lakas ng DPN ® ay namamalagi sa kanyang mataas na resolution ng patterning (15 nm) at katumpakan (5 nm). Sa ganitong paraan, ito ay posible na deposito ng mga bagong sangkap (halimbawa Thiols o iba pang mga kemikal) papunta sa isang ibabaw sa isang mataas na kinokontrol na paraan at sa isang maliit na maliit na sukat, na nagreresulta sa kapanapanabik na bagong application. Ang pamamaraan ng magsawsaw-panulat Nanolithography ® ay iniulat sa pamamagitan ng Propesor Chad Mirkin sa Northwestern noong 1999, na iginawad ang patent para sa proseso. Ang eksklusibong lisensya para sa mga teknolohiya ng DPN ® ay namamalagi sa NanoInk, Inc, na kung saan ay ang tanging provider para sa DPN ® kagamitan. Ang mga katangian ng mga materyales na deposited sa pamamagitan ng DPN ® ay karaniwang-aral sa pamamagitan ng pag-ilid Force mikroskopya (LFM), tulad ng ito ay isa ng ang ilang mga pamamaraan na kaya ng detecting pagkakaiba ng materyal sa mga tulad na mataas na resolution. Ang Nanosurf easyScan 2 FlexAFM ay nag-aalok LFM sa kumbinasyon sa madaling paghawak, ginagawa itong isang halatang pagpipilian para sa DPN ® pagtatasa.

Instrumentong ginamit

Lahat ng mga sukat ginanap sa isang Nanosurf easyScan 2 FlexAFM Scan Malaki (100 μm scan range) scan ulo equipped sa isang konsol ng uri ng CONTR at pinatatakbo sa pag-ilid Force mode sa hangin.

Pag-ilid Force mikroskopya

Pag-ilid Force mikroskopya ay nagbibigay-daan sa mga lugar na may ibang pakiskis katangian na nakikilala. Mga pagkakaiba sa pakiskis mga katangian ay maaaring manggaling sa pamamagitan ng mga pagkakaiba sa lapot, pagkalastiko, pagdirikit, mga maliliit na ugat na pwersa, kimika sa ibabaw, o electrostatic mga pakikipag-ugnayan ng ang materyales na kasangkot. Kapag ang isang konsol ay statically scan at paperpendikular sa kanyang pahaba aksis, isang torsional baluktot ng konsol nangyayari. Ang anggulo ng pamamaluktot ay proporsyonal sa ang pag-ilid lakas kumikilos sa tip. Kapag paglipat sa isang patag na ibabaw sa mga rehiyon na nagpapakita ng iba't ibang pakiskis na katangian, ang anggulo ng pamamaluktot ay naiiba para sa bawat rehiyon. Mga rehiyon na may iba't-ibang katangian alitan ay maaaring samakatuwid mapa, at ang kanilang mga katangian ay nasuri (Larawan 2).

Figure 2. AFM recordings sa Alkanethiol molecule deposited sa ginto ang paggamit ng magsawsaw-panulat Nanolithography ® (DPN), patented na proseso NanoInk para sa salaysay ng mga nanoscale materyales sa isang substrate. (Kaliwa) topographiya data. (Right) pag-ilid lakas data. Ang pinagsamang lugar scan ng dalawang halves ng imahe ay kumakatawan sa 1.0 μm x 1.0 μm.