Karakteriseringen av ZincOxiden Nanorod Tar Prov genom att använda XE-Serier Atom- StyrkaMikroskop (AFM) vid Park System

Täckte Ämnen

Om Parkera System
Allmänna Överväganden
XE-Serier SystemÖverblick
Allmän Utredning av ZnO Nanorod Tar Prov
Avslutning

Om Parkera System

Parkera System är den Atom- ledare för Styrka (AFM)Mikroskopteknologi som ger produkter som tilltalar kraven forskar allra och industriella nanoscaleapplikationer. Med en unik bildläsare planlägg, som låter för den Riktiga Non-Kontakten som avbildar i flytande och, luftar miljöer, alla system är fullständigt - kompatibelt med ett långt lista av innovativa och kraftiga alternativ. Alla system är planlagd lätt-av-bruk, exakthet och hållbarhet i åtanke och ger dina kunder med de ultimat resurserna för meetiong alla gåva- och framtidsbehov.

Parkera Systems omfattande portfölj av produkter, programvara, servar, och sakkunskap matchas endast av vår förpliktelse till våra kunder, Skryta den längsta historien i AFM-branschen.

Allmänna Överväganden

ZincOxiden (ZnO) - en bred sammansättninghalvledare för bandgap (3,4 eV) II-VI med en stabil wurtzite strukturerar (a = 0,325 nm, c = 0,521 nm) - enormt potentiellt för erbjudanden för elektroniska, optoelectronic och magnetoelectronic apparatapplikationer. Hitintills har den tilldragit intensiva forskningförsök för dess unika rekvisita och mångsidiga applikationer i genomskinlig elektronik, utsändare för ultraviolet lätt, piezoelectric apparater, kemiska avkännare och snurrandeelektronik. Baserat på dess anmärkningsvärda läkarundersökningrekvisita och motivationen av apparatminiatyriseringen, har stora försök fokuserats på syntesen, karakteriseringen och apparatapplikationerna av ZnO nanomaterials. Som sådan, har ett sortiment av ZnO nanostructures, liksom nanowires, nanotubes, nanorings och nano-tetrapods varit lyckat fullvuxet vid en variation av metoder, inklusive kemisk dunstavlagring, termisk avdunstning, electrodeposition, Etc. som Dessa strukturerar har betvingats till elektrisk transport, UV utsläpp, gasar avkänning och ferromangnetic dopa studier, och betydligt framsteg har uppnåtts.

Figurera 1. Sexhörnigt fullvuxen ZnO nanorod.

Applikationutsikterna av ZnO nanostructures rely i hög grad på kapaciteten att kontrollera deras läge-, justerings- och emballagetäthet. Vertikalt arrangera i rak linje nanowires/nanorods har lovas applikationer för elektron att sätta in utsändaren, lodlinjetransistor, och tänder - sända ut dioder (Ljusdiod), har tilldragit således jättelik uppmärksamhet. Sätta in, för mest fall, justeringen realiseras av galler som matchar mellan ZnO och den använda substraten, Även Om lodlinjejusteringen av ZnO nanostructures kan hjälpas av en elkraft. Flera typer av epitaxial substrates har använts, inklusive safir, GaN, ZnO filmar täckte substrates, SiC och Si. Även Om safir har brett använts som epitaxysubstraten för lodlinjetillväxt av ZnO nanowires, kan det ses att GaN kunde vara en även bättre kandidat, sedan den har en liknande kristall att strukturera och lattice konstanter till ZnO. Nanowires som är fullvuxen på visade GaN epilayers, förbättrar lodlinjejustering än de som produceras på safir. Den extra fördelen av att använda GaN som en substrate som är materiell i stället för safir (och/eller ZnO-baserat) vilar i faktumet, att GaN har mycket bättre elektrisk rekvisita och den är mycket lättare att dopas med dopants för att uppnå materiell p-typ.

Rikta mätningar av det mekaniskt, piezoelectrical, optiskt, och den magnetiska rekvisitan av individnanostructues utmanar ganska, sedan de traditionella mätningsmetoderna som används för bulk materiellt, inte applicerar. Typisk har överföringselektronmicroscopy (TEM) och scanningelektronmicroscopy (SEM) använts för att observera, och att mäta läkarundersökning dimensionerar och riktningen av nanorods/nanowires. Emellertid ha som huvudämne utställningen för dessa konventionella metoder begränsningar. Bland dessa är rumsliga upplösningar, tar prov förberedelsetekniker, tidsperioden som mot efterkrav spenderas till data och så vidare. I tillägg förutom information storleksanpassa på, och riktningen inga andra läkarundersökningrekvisitakännetecken kan utforskas av både TEM- och SEM 2000metoderna. Å andra sidan erbjuder det atom- styrka (AFM)mikroskopet ett enkelt, effektivt och oskadligt alternativ till inte endast att utforska mekanisk rekvisita (storleksanpassar, riktningen, elastisk rekvisita, Etc.), men också nano-strukturerar elektriska och magnetiska kännetecken av ZnO.

Traditionell AFM bearbetar har planlagts med kärna ur av scanningmekanismen som relying på en piezoelectric rörbildläsare för XYZ. Som sådan, byggdes snabb replikväxlning och non-linjäriteter naturligt i denna design. XE-serierna avläser systemet, som har framkallats av Park System decoupled det XY och Z-Bildläsarna och introducerades som nästa generationAFM-designen. Som ett resultat möjliggjordes det Riktiga Non-Kontakten funktionsläget.

XE-Serier SystemÖverblick

XE-bildläsningssystemet är ett kärna ursärdrag som ger det konkurrenskraftigt kantar till XE-serierna AFMs. Parkera Systems den innovativa bildläsardesignen avskiljer Z-Bildläsaren från XY-bildläsaren och att möjliggöra ovanlig Z-Servo kapacitet, orthogonality och bildläsningsexakthet.

Figurera 2. Baserat på XE-ScanningTeknologi, ger XE-Serier AFMs olika SPM-funktionslägen med utstående stabilitet och användbarhet.

Z-Bildläsaren, som kontrollerar lodlinjerörelsen av AFM-spetsen och är grunden till att få informationen om ytbehandlamorfologi, decoupleds fullständigt från XY-bildläsaren som flyttningar en ta prov i X- och Y-horisontalriktningar. Från strukturera tar avlägsnar XE-serier bort AFMs bakgrundskrökning från en grundståndpunkt och effektivt de snabb replikväxlning- och non-linjäriteter problemen som är inneboende till det konventionella piezoelectric röret baserade AFM-system.

Z-Bildläsaren planläggs för att ha en högre resonant frekvens än konventionella piezoelectric rörbildläsare. För detta resonera, en staplad piezoelectric utlösare används för Z-Bildläsaren med en kickpush-handtag styrka, när du lämpligt pre-laddas. Sedan Z-Servoen svaret av XE-bildläsningssystemet är mycket exakt, kan sonden exakt följa den brant krökningen av en ta prov, utan att krascha eller att klibba till ytbehandla.

I XE-bildläsningssystemet är XY-bildläsaren en Förkroppsliga den Vägledde Flexurebildläsaren, som är den van vid bildläsningen per ta prov i X- och Y-riktningarna endast. Flexuren förser med gångjärn strukturerar av XY-bildläsaren garantierna, högt som ortogonal 2D rörelse med minimum ut-av-plant vinkar. Den 2D flexuren arrangerar av XE-bildläsningssystemet har endast 1-2 nm av ut-av-plant att vinka för bildläsningen spänner av µm 50, jämfört till de naturliga 80na som nm vid den piezo electrictubebildläsaren av konventionella AFMs över den samma bildläsningen spänner.

Den symmetriska flexurebildläsardesignen gör också möjlighet för att förlägga mycket större tar prov på ta prov arrangerar, än kunde normalt hysas av en piezoelectric rörtypbildläsare. Dessutom möjliggör symmetrin uppehället den balanserade bildläsaren, även om en ta prov laddas, så att dynamiken av XY-bildläsaren inte förvrids av den laddade ta provhållaren och/eller, ta prov. Efter flyttningarna för flexurebildläsaren endast i XY-riktningen kan den avläsas på klassar mycket higher (10 Hertz ~ 50 Hertz) än skulle är möjligheten med en standard AFM.

XE-serien uppnår inte endast en strukturell designinnovation som avkastningar en trend som ställer in AFM-kapacitet, men det kommer med också, statlig-av--konst förbättringar till elektroniken. XENA Kontrollerar Elektronik inkorporerar avancerad digital strömkrets med precisionprogramvaru- och maskinvarudelar som bemyndigar hög hastighet och kickkapacitetsdata - bearbeta, som planläggs för att möjliggöra bildläsaren, kontrollerar kärna urenheten av AFMEN, för att ge effektivt som är exakt och för att fasta, och att göra förvärvet av stall lättare avbildar även det okända som en bildläsning rusar av 10 Hertz.

Förutom den snabba mätningskapaciteten XES kontrollerar elektronik rörelsen av AFM-systemet exakt av detkretsa bildläsningssystemet, som är oumbärligt att kartlägga varje extra egenskap till peka av förhöjt topographic specificerar mycket. Placera av mätning, Även om ett AFM-system kan få data med multipelfunktionslägen, om inte systemet visar avkräva, behöver den programvarukorrigering (eller kalibrering) att kartlägga datan på avkräva placerar. Korrigeringen av programvara som vanligt väl lägger om arbeten, när det avbilda området är jämförelsevis litet, men stängd-kretsar bildläsning är tillämpbar på något avbilda område utan distorsion.

Allmän Utredning av ZnO Nanorod Tar Prov

Visat in Figurerar 3 (a), och 3 (b) är den Riktiga Non-Kontakten AFM ytbehandlar topografi avbildar på 5 µmen x som fjäll för 5 µm av ZnO nanorod tar prov fullvuxet på GaN-något liknande substrates. För den GaN tillväxten var safir substraten av primat. Dessa ZnO nanorodprov var fullvuxna, genom att förlägga den GaN mallen i en lösning av den zincnitrat och hexamethyltetraminen som rymdes på en temperatur av 60 °C. Både vertikalt och horisontellt orienterade nanorods observeras. Figurera 3 skärmar (a) som ett tredimensionellt (3D) beskådar av bildläsningsområdet, Figurerar fodrar stunder 3 shows (b) det båda bästa avbildar beskådar, och profilerar analysresultat. Baserat på datan av Figure 3 (b), är den typiska höjden för de vertikalt orienterade proven i den 0,3 nmen till 0,6 nm spänner, stunder för horisontalfallet, längden är i µmen 1,1 till 2,0 som µm spänner med µm 1,2 för diametrar upp till.

Figurera 3 (a)

 

Figurera 3 (b)

Figurera 3. Ytbehandla morfologi på 5 fjäll för µm för µm× 5 av ZnO nanorod tar prov fullvuxet på GaN mallar (a) som 3D beskådar, och (b) bästa beskåda med fodrar information om analys. Avbilda ficks genom att använda sonder för spetsen för kickaspektförhållandet på 0,15 Hertz med upplösning för 256 x 256 PIXEL.

Figurerar 4 (a), och 4 (b) avläser elektronmicroscopy (SEM) avbildar av det samma prov, som visat in Figurerar 3 (a) och 3 (b). Avbildaförstoringarna är 15,000× för Figure 4 (a) och 30,000× för Figure 4 (b), respektive. För bättre avbilda tar prov 45 grader lutande metar användes. Liknande till AFMEN som avbildar fallet, både horisontellt och vertikalt orienterade ZnO observeras nanorods, med dimensionerar i den 0,30 nmen till 0,50 nm-höjd (lodlinjeriktning), längden för µm 1-2 (horisontalriktning) och upp till 1 µmdiameter (horisontalriktning). När Du Betraktar faktumet, att att avbilda för SEM 2000 utförs på en 45 grad, tar prov lutande metar, dimensionerar läkarundersökningnanoroden baserat på SEM 2000utvärderingen är en mycket nära match till avkräva storleksanpassar direkt observerat av AFM-utredning, och visat in Figurerar 3 (a) och 3 (b).

Figurera 4 (a)

 

Figurera 4 (b)

Figurera 4. ScanningElektronMicroscopy (SEM) avbildar av den ZnO nanoroden tar prov visat in Figurerar 3 (artighet av Bell Labb, Lucent Technologies). Avbilda förstoring är 15,000x för figurerar (a), och 30,000x för figurerar (b), respektive. 45 grader tar prov lutande användes.

Avslutning

en - dimensionella nanostructures för halvledare (1D), liksom stänger, binder, kuter, och rör har tilldragit mycket uppmärksamhet under senare år tack vare deras unika rekvisita och möjlighet för att använda dem som byggande kvarter för elektroniska, photonic och vetenskaperna om olika organismers beskaffenhetapplikationer. ZnO är en rikta-bandgaphalvledare med en bindande energi för stor exciton och att ställa ut nära ultraviolett utsläpp och piezoelectricity, bio-kassaskåpet och biocompatible. Intensiv forskning har fokuserats på att fabricera en-dimensionella ZnO nanostructures och i att korrelera deras morfologier med deras storleksanpassa-släkta optiska, elektriska och magnetiska rekvisita. Bland nanostructuresna 1D har ZnO nanorods/nanowires varit brett utstuderad på grund av deras lätta bildande- och apparatapplikationer. AFM erbjuder en rikta som är oskadlig och lätt att fungera karakteriseringmetoden, som låter inte endast för avkräver mekaniska rekvisitamätningar av ZnO nanostructures, utan ger också hjälpmedel till förhöjning av läkarundersökningrekvisitautredningen, genom att använda avancerade scanningsondfunktionslägen. XE-serien AFM instrumenterar tillverkat, och utdelat vid Park System utrustas med statlig-av--konst kapaciteter både benämner in av standarda (dvs., mekaniskt) och avancerade (dvs., elektriskt, magnetiskt) alternativ. Den nyaste arkitektoniska designen av XE-serierna bearbetar att bestå av av decoupling av XY, och Z-Bildläsare och prestationen av den Riktiga Non-Kontakten scanningen, möjliggör dessa instrumenterar med en bred bildläsningsparameter spänner och applikationböjlighet.

Källa: Parkera System

För mer information på denna källa behaga besök Parkerar System.

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

Last Update: 19. September 2013 12:53

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit