Scanning Thermal Microscopie (SThM) Het gebruik van EasyScan 2 FlexAFM van Nanosurf

Besproken onderwerpen

Achtergrond
Introductie
Scanning Thermal Microscopie
Systeemvereisten

Achtergrond

Nanosurf is een toonaangevende leverancier van gemakkelijk te gebruiken atomic force microscopen (AFM) en scanning tunneling microscopen (STM). Onze producten en diensten worden vertrouwd door professionals wereldwijd om hen te helpen meten, analyseren en presenteren 3D-oppervlak informatie. Onze microscopen blinken uit door hun compacte en elegante design, de eenvoudige bediening, en hun absolute betrouwbaarheid.

Introductie

Met de ontwikkeling van de EasyScan 2 FlexAFM , Nanosurf biedt een platform met een verhoogde flexibiliteit voor onderzoekers die geavanceerde imaging modes vereisen, met behoud van Nanosurf 's handelsmerk gebruiksgemak. Experimenten die niet mogelijk waren met de vorige EasyScan systemen worden nu routine met de FlexAFM . In staat zijn om een veel grotere selectie van speciale uitkragingen tegemoet en biedt gemakkelijk toegang tot het systeem in-en uitgangen is een van de vele voordelen die het FlexAFM biedt. Dit voordeel is aangetoond met de integratie van Scanning Thermal Microscopie (SThM) beeldvorming en lokale thermische analyse mogelijkheden die worden aangeboden door Anasys Instruments.

Figuur 1. Scanning Electron Microscopy (SEM) beelden van een Anasys thermische sonde. (Links) Gehele cantilever. (Rechts) Vergroting van de tip.

Scanning Thermal Microscopie

Scanning Thermal Microscopie is een AFM imaging-modus die veranderingen in de thermische geleidbaarheid kaarten over het oppervlak van een sample's. Net als bij andere modi die maatregel eigenschappen van het materiaal (LFM, MFM, EFM, enz.), SThM data tegelijk wordt verkregen met topografische gegevens. De SThM mode is mogelijk gemaakt door het vervangen van de standaard-contact mode cantilever met een nanofabricated thermische sonde met een weerstandselement de buurt van de top van de sonde.

Deze weerstand is opgenomen in een been van een Wheatstone brug circuit, waardoor het systeem te controleren weerstand. Deze weerstand correleert met de temperatuur aan het einde van de sonde, en de brug van Wheatstone kan worden geconfigureerd om te controleren van de temperatuur van een monster of kwalitatief kaart brengen van de thermische geleidbaarheid van het monster. Veranderingen in de steekproef temperaturen vaak gemeten op actieve device structuren.

Bijvoorbeeld, is het mogelijk om beeld hot spots en de temperatuur gradiënten op apparaten zoals magnetische opname heads, laser diodes, en elektrische circuits. Thermische geleidbaarheid imaging, echter, wordt vaak toegepast op de composiet-of gemengde monsters. In deze modus is een spanning die op de sonde en een feedback-lus wordt gebruikt om de sonde te houden op een constante temperatuur.

Omdat de thermische sonde wordt gescand over het monster oppervlak, zal er meer of minder energie worden afgetapt van de punt als het scant in verschillende materialen. Als de regio is een van de hoge thermische geleidbaarheid, zal meer energie weg te vloeien van de tip. Wanneer dit gebeurt, de thermische terugkoppeling zal het voltage aan te passen om de sonde te houden op een constante temperatuur. Wanneer de sonde wordt verplaatst naar een gebied van lagere thermische geleidbaarheid, de feedback lus zal de spanning te verlagen tot de sonde, want het zal minder energie nodig hebben om de sonde te houden op een constante temperatuur. Door het aanpassen van de spanning te houden de sonde temperatuur constant, is een kaart van thermische geleidbaarheid van het monster is gegenereerd.