Kennzeichnung von Zink-Oxid Nanorod-Proben unter Verwendung XE-Serien der AtomKraft-Mikroskope (AFM) durch Park-Anlagen

Themen Umfaßt

Über Park-Anlagen
Allgemeine Überlegungen
XE-Serien Anlagen-Überblick
Allgemeine Untersuchung von Proben ZnO Nanorod
Schlussfolgerung

Über Park-Anlagen

Park Anlagen ist der AtomKraft-Mikroskop (AFM)technologieführer und stellt Produkte zur Verfügung, die die Anforderungen aller Forschung und industriellen nanoscale Anwendungen ansprechen. Mit einer eindeutigen Scanner-Auslegung, die die Wahre Berührungsfreie Darstellung in den Flüssigkeits- und Luftumgebungen zulässt, sind alle Anlagen völlig - mit einer langatmigen Liste von innovativen und starken Optionen kompatibel. Alle Anlagen sind konstruierter Einfach-vongebrauch, Genauigkeit und Haltbarkeit im Verstand und versehen Ihre Abnehmer mit den entscheidenden Betriebsmitteln für meetiong aller gegenwärtige und Bedarf.

Die längste Geschichte in der FLUGHANDBUCH-Industrie Rühmend, wird der umfassende Effektenbestand der Park-Anlagen von Produkten, die Software, die Dienstleistungen und die Sachkenntnis nur durch unsere Verpflichtung an unsere Abnehmer angepasst.

Allgemeine Überlegungen

Zink Oxid (ZnO) - ein breiter bandgap (3,4 eV) II-VI Verbindungshalbleiter mit einer stabilen Wurtzitzelle (a = 0,325 nm, c = 0,521 nm) - ungeheures Potenzial der Angebote für die elektronischen, optoelektronischen und magnetoelectronic Einheitsanwendungen. Bis jetzt hat sie steigernde Forschungsaufwände für seine eindeutigen Eigenschaften und vielseitige Anwendungen in transparenten Elektronik-, UV-Licht Emittern, in den piezoelektrischen Einheiten, in den chemischen Fühlern und in der Drehbeschleunigungselektronik angezogen. Basiert auf seinen bemerkenswerten physikalischen Eigenschaften und der Motivation der Einheitsminiaturisierung, sind große Bemühungen auf die Synthese, die Kennzeichnung und die Einheitsanwendungen von ZnO-Nanomaterials gerichtet worden. Als solches sind eine Zusammenstellung von ZnO-nanostructures, wie nanowires, nanotubes, nanorings und Nano-tetrapods erfolgreich durch eine Vielzahl von Methoden, einschließlich chemisches Bedampfen, thermische Verdampfung, galvanischen Niederschlag, Usw. gewachsen worden. Diese Zellen sind elektrischem Transport, UVemission unterworfen worden, dem ermittlenden Gas und den ferromangnetic Lackierungsstudien, und beachtlicher Fortschritt ist erzielt worden.

Abbildung 1. Sechseckig gewachsenes ZnO-nanorod.

Die Anwendungsaussichten von ZnO-nanostructures beruhen in großem Maße auf der Fähigkeit, ihren Einbauort, Ausrichtung und Speicherdichte zu steuern. Vertikal ausgerichtete nanowires/nanorods haben viel versprechende Anwendungen für Elektronbereichemitter, vertikalen Transistor und lichtemittierende Dioden (LED), so haben enorme Aufmerksamkeit erregt. Obgleich die vertikale Ausrichtung von ZnO-nanostructures durch einen elektrischen Bereich, für die meisten Fälle unterstützt werden kann, die Ausrichtung wird verwirklicht, indem man zwischen ZnO und der verwendeten Substratfläche Gitteranpassung. Einige Baumuster Epitaxial- Substratflächen sind, einschließlich Saphir, beschichtete Substratflächen GaN, ZnO Film, Sic und Si verwendet worden. Obgleich Saphir als die Epitaxiesubstratfläche für vertikales Wachstum von ZnO-nanowires weit verbreitet gewesen ist, kann es gesehen werden, dass GaN ein sogar besserer Kandidat sein könnte, da es eine ähnliche Kristallstruktur und Gitterkonstante zu ZnO hat. Nanowires, das auf GaN-Epilayers gewachsen wurde, zeigte bessere vertikale Ausrichtung als die, die auf Saphir produziert wurden. Der zusätzliche Vorteil des Einsetzens von GaN als Substratflächenmaterial anstelle des Saphirs (und/oder die ZnO-basierten) steht in der Tatsache, dass GaN viel besser elektrische Eigenschaften hat und in ihm ist viel einfacher, mit Dopanten lackiert zu werden, um P-artiges Material zu erzielen still.

Direkte Maße der mechanischen, piezoelectrical, optischen und magnetischen Eigenschaften der einzelnen nanostructues sind ziemlich schwierig, da die traditionellen Messverfahren, die für Massenmaterial angewendet werden, nicht zutreffen. Gewöhnlich sind (TEM) Transmissions-Elektronenmikroskopie und (SEM) Rasterelektronenmikroskopie eingesetzt worden, um Abmessungen und Orientierung von nanorods/nanowires zu beobachten und zu messen. Jedoch weisen diese herkömmlichen Methoden bedeutende Beschränkungen auf. Unter diesen sind Ortsauflösungen, Probenaufbereitungstechniken, die Dauer, die aufgewendet wird, um Daten und so weiter zu montieren. Darüber hinaus außer Informationen über Größe und Orientierung werden nicht andere Eigenschaften der physikalischen Eigenschaften durch die TEM- und SEM-Methoden nachgeforscht möglicherweise. Andererseits bietet Atomkraft (AFM)mikroskop eine einfache, effiziente und zerstörungsfreie Alternative mechanische Eigenschaften (Größe, Orientierung, elastische Eigenschaften, Usw.) aber auch die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von ZnO-Nano-zellen nicht nur nachforschen an.

Traditionelle FLUGHANDBUCH-Hilfsmittel sind mit dem Kern des Abtastmechanismus konstruiert worden, der auf einem piezoelektrischen Gefäßscanner XYZS beruht. Als solches wurden Übersprechen und Nichtlinearität in sich selbst in dieser Auslegung aufgebaut. Die XE-Serien scannen Anlage, die durch Park-Anlagen entkoppelte das X-Y- und die Z-Scanner und wurde eingeführt als die FLUGHANDBUCH-Auslegung der nächsten Generation entwickelt worden ist. Infolgedessen wurde der Wahre Berührungsfreie Modus aktiviert.

XE-Serien Anlagen-Überblick

Die XE-Scan-Anlage ist ein Kernmerkmal, das den Wettbewerbsvorteil zu den XE-Serien AFMs gibt. Trennt sich innovative Scanner-Auslegung Park Anlagen den Z-Scanner vom X-y-Scanner und aktiviert außergewöhnliche Z-Servoleistung, Orthogonalitât und Scan-Genauigkeit.

Die Abbildung 2., die auf XE-Scannen-Technologie, XE-Serie AFMs Basiert, versehen verschiedene SPM-Modi mit hervorragender Stabilität und Anwendbarkeit.

Der Z-Scanner, der die vertikale Bewegung des FLUGHANDBUCH-Umkippunges steuert und zum Erwerb der Oberflächenmorphologieinformationen grundlegend ist, wird vollständig vom X-y-Scanner entkoppelt, der eine Probe in horizontalen Richtungen X und O verschiebt. Von der Zelle löschen XE-Serien AFMs Hintergrundbiegung von einem grundlegenden Standpunkt und beseitigen effektiv die Übersprechen- und Nichtlinearitätsprobleme, die zu herkömmliches piezoelektrisches Gefäß basierten FLUGHANDBUCH-Anlagen tatsächlich sind.

Der Z-Scanner wird konstruiert, um eine höhere Eigenfrequenz als herkömmliche piezoelektrische Gefäßscanner zu haben. Aus diesem Grund wird ein gestapelter piezoelektrischer Stellzylinder für den Z-Scanner mit einer hohen Gegentaktkraft verwendet, wenn er passend vorbelastet wird. Da die Z-Servoantwort der XE-Scan-Anlage sehr genau ist, kann der Fühler der steilen Biegung einer Probe genau folgen, ohne an der Oberfläche abzubrechen oder festzuhalten.

In der XE-Scan-Anlage ist der X-y-Scanner ein Gehäuse Geführter Biegungsscanner, der verwendet wird, um eine Probe nur in den X- und O-Richtungen zu scannen. Die Biegungsscharnierzelle des X-y-Scanners garantiert in hohem Grade orthogonaler 2D Bewegung mit minimalem Aus-vonflugzeug Antrag. Die 2D Biegungsstufe der XE-Scan-Anlage hat nur 1-2 nm von Aus-vonflugzeug Antrag für den Arbeitsbereich von µm 50, verglichen bis die inhärenten 80 nm durch den piezo electrictube Scanner von herkömmlichem AFMs über dem gleichen Arbeitsbereich.

Die symmetrische Biegungsscanner-Auslegung macht auch möglich, viel größere Proben auf die Probe zu legen als zu positionieren, nach einem piezoelektrischen Gefäßbaumuster Scanner normalerweise angepasst werden könnte. Außerdem aktiviert die Symmetrie, den Scanner zu halten ausgeglichen, selbst wenn eine Probe belastet wird, damit die Dynamik des X-y-Scanners nicht durch die Beispielhalterung und/oder die belastete Probe verzerrt wird. Da der Biegungsscanner sich nur in die X-y-Richtung bewegt, kann er mit viel höheren Kinetik (10 Hz ~ 50 Hz) gescannt werden als würde sein möglich mit einem Standard-FLUGHANDBUCH.

Die XE-Serie erzielt nicht nur eine Innovation der strukturellen Auslegung, die eine Tendenzeinstellung FLUGHANDBUCH-Leistung erbringt, aber sie holt auch hochmoderne Verbesserungen zur Elektronik. Die XE-SteuerElektronik enthält hoch entwickelten digitalen Schaltkreis mit Präzisionssoftware und Hardwareeinheiten, die Hochgeschwindigkeits und Datenverarbeitung der hohen Kapazität bevollmächtigen, die konstruiert werden, um den Scanner, zu aktivieren Kerngerät des FLUGHANDBUCHS, um effizientes zur Verfügung zu stellen, genau und schnelle Regelung, und die Datenerfassung von stabilen Bildern sogar über einer Scangeschwindigkeit von 10 Hz hinaus ermöglichen.

Außer der Hochgeschwindigkeitsmaßfähigkeit steuert Elektronik XES die Bewegung der FLUGHANDBUCH-Anlage genau durch die Regelscan-Anlage, die unentbehrlich ist, jedes zusätzliche Eigentum zum Punkt von erhöhten topographischen Sonderkommandos abzubilden. Selbst wenn eine FLUGHANDBUCH-Anlage Daten mit mehrfachen Modi erwerben kann, es sei denn, dass die Anlage die genaue Stellung des Maßes anzeigt, benötigt sie Programmkorrektur (oder Kalibrierung) die Daten bezüglich der genauen Stellung abzubilden. Korrektur durch die Software, die funktioniert remapping ist normalerweise, gut, wenn der Darstellungsbereich verhältnismässig klein ist, aber Regelscan ist auf irgendeinem Darstellungsbereich ohne Verzerrung anwendbar.

Allgemeine Untersuchung von Proben ZnO Nanorod

In Abbildungen 3 (a) und 3 (b) Gezeigt Wahre Berührungsfreie FLUGHANDBUCH-Oberflächentopographiebilder am 5 µm x 5 µm Schuppe von ZnO-nanorod Proben, die auf GaN ähnlichen Substratflächen gewachsen werden. Für das GaN-Wachstum war Saphir die Substratfläche der Wahl. Diese ZnO-nanorod Probenmaterialien wurden gewachsen, indem man die GaN-Schablone in eine Lösung von Zink Nitrat und hexamethyltetramine legte, die an einer Temperatur von 60 °C. angehalten werden. Werden vertikal und horizontal orientierte nanorods beobachtet. Abbildung 3 (a) zeigt eine dreidimensionale Ansicht (3D) des Scan-Bereiches an, während Abbildung 3 (b) die Spitzenbildansicht und Zeile Profilanalyseergebnisse zeigt. Basiert auf den Daten von Abbildung 3 (b), ist die typische Höhe für die vertikal orientierten Probenmaterialien im 0,3 nm bis 0,6 nm-Reichweite, während für den horizontalen Fall, die Länge ist im µm 1,1 bis 2,0 µm Reichweite mit Durchmessern bis zu µm 1,2.

Abbildung 3 (a)

 

Abbildung 3 (b)

Abbildung 3. Oberflächenmorphologie an der 5 µm × 5 µm Schuppe von ZnO-nanorod Proben gewachsen auf 3D-Ansicht GaN-Schablonen (a) und (b) Draufsicht mit Zeile Analyseinformationen. Das Bild wurde unter Verwendung der hohen Längenverhältnis-Spitzenfühler bei 0,15 Hz mit der Auflösung mit 256 x 256 Pixeln erworben.

Abbildungen 4 (a) und 4 (b) sind Rasterelektronenmikroskopie (SEM)bilder des gleichen Probenmaterials wie in Abbildungen 3 (a) und 3 (b) gezeigt. Die Bildvergrößerungen sind 15,000× für Abbildung 4 (a) und 30,000× für Abbildung 4 (b), beziehungsweise. Für bessere Darstellung wurde ein 45-Grad-Beispielneigungswinkel eingesetzt. Ähnlich dem FLUGHANDBUCH-Darstellungsfall, werden horizontal und vertikal orientierte ZnO-nanorods mit Abmessungen im 0,30 nm bis 0,50 nm-Höhe (vertikale Orientierung), µm 1-2 Länge (horizontale Orientierung) und bis 1 µm Durchmesser beobachtet (horizontale Orientierung). In Betracht der Tatsache, dass SEM-Darstellung in einem 45-Grad-Beispielneigungswinkel durchgeführt wird, sind die körperlichen nanorod Abmessungen, die auf der SEM-Bewertung basieren, eine sehr nahe Abgleichung zu den genauen Größen, die direkt durch FLUGHANDBUCH-Untersuchung beobachtet werden und in Abbildungen 3 (a) und 3 (b) gezeigt sind.

Abbildung 4 (a)

 

Abbildung 4 (b)

Abbildung 4. Rasterelektronenmikroskopie (SEM)bilder des ZnO-nanorod prüfen gezeigt in Abbildungen 3 (Höflichkeit von Bell-Labors, Lucent Technologies). Bildvergrößerung ist 15,000x für Abbildung (a) und 30,000x für Abbildung (b), beziehungsweise. Eine 45-Grad-Beispielneigung wurde eingesetzt.

Schlussfolgerung

eindimensionale Halbleiter (1D) nanostructures, wie Gestänge, Kabel, Gurte und Gefäße haben viel Aufmerksamkeit in den letzten Jahren wegen ihrer eindeutigen Eigenschaften und Möglichkeit erregt, um sie als Bausteine für die elektronische, photonische und Lebenswissenschaft Anwendungen zu verwenden. ZnO ist ein direkter-bandgap Halbleiter mit einer Bindungsenergie des großen Exciton und stellt nahe ultravioletter Emission und Piezoelectricity aus, Bio-sicher und biocompatible. Steigernde Forschung ist auf der Fabrikation von eindimensionalen ZnO-nanostructures fokussiert worden und wenn man ihre Morphologien mit ihren Größe-bedingten optischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften aufeinander bezog. Unter den nanostructures 1D sind ZnO nanorods/nanowires breit wegen ihrer einfachen Entstehungs- und Einheitsanwendungen studiert worden. FLUGHANDBUCH bietet ein direktes an, ein zerstörungsfrei, und einfach, Kennzeichnungsmethode zu benützen, die nicht nur genaue Maße der mechanischen Eigenschaften von ZnO-nanostructures zulässt, aber auch Mittelwerte zur Vergrößerung der Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von der Benutzung von hoch entwickelten Scannenfühlermodi zur Verfügung stellt. Die XE-Serien FLUGHANDBUCH-Instrumente, die durch Park-Anlagen hergestellt werden und verteilt sind, werden mit hochmodernen Fähigkeiten im Hinblick auf Standard (d.h., mechanisch) und fortgeschrittene (d.h., elektrisch, magnetisch) Optionen ausgerüstet. Die neueste architektonische Gestaltung der XE-Serien bearbeitet das Enthalten der Entkoppelung von X-Y und Z-Scanner und Leistung des Wahren Berührungsfreien Scannens, aktiviert diese Instrumente mit einer breiten Scan-Parameterreichweite und einer Anwendungsflexibilität.

Quelle: Park Anlagen

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte Park-Anlagen.

Date Added: Feb 15, 2010 | Updated: Sep 19, 2013

Last Update: 19. September 2013 12:51

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