Microscopia da Força Electrostática (EFM) - Traçando Propriedades Elétricas das Amostras com o Microscópio Atômico da Força das XE-Séries dos Sistemas do Parque

Assuntos Cobertos

Sobre Sistemas do Parque
Imagem Lactente da Força Electrostática
Princípio de EFM
EFM Padrão

Sobre Sistemas do Parque

Os Sistemas do Parque são o líder Atômico da tecnologia (AFM) do Microscópio da Força, fornecendo os produtos que endereçam as exigências de toda a pesquisa e aplicações industriais do nanoscale. Com um projecto original do varredor que permita a imagem lactente Verdadeira do Não-Contacto em ambientes do líquido e de ar, todos os sistemas são inteiramente - compatíveis com uma lista longa de opções inovativas e poderosas. Todos Os sistemas são fácil--uso, precisão e durabilidade projetados na mente, e fornecem seus clientes os recursos finais para o meetiong todas as necessidades presentes e futuras.

Vangloriando-se da história a mais longa na indústria do AFM, a carteira detalhada dos Sistemas do Parque dos produtos, o software, os serviços e a experiência são combinados somente por nosso comprometimento a nossos clientes.

Imagem Lactente da Força Electrostática

Microscopia da Força Electrostática (EFM) das propriedades elétricas dos mapas das XE-séries em uma superfície da amostra medindo a força electrostática entre o modilhão de superfície e inclinado do AFM. EFM aplica uma tensão entre a ponta e a amostra quando o modilhão pairar acima da superfície, não tocando n. O modilhão deflexiona quando faz a varredura sobre cargas estáticas, como representado em Figura 1.

A Figura 1. EFM traça domínios localmente cobrados na superfície da amostra.

As imagens de EFM contêm a informação sobre propriedades elétricas tais como a distribuição de superfície do potencial e de carga de uma superfície da amostra. EFM traça domínios localmente cobrados na superfície da amostra, similar a como MFM traça os domínios magnéticos da superfície da amostra. O valor da deflexão, proporcional à densidade de carga, pode ser medido com o sistema padrão do feixe-salto. Assim, EFM pode ser usado para estudar a variação espacial do portador de carga de superfície. Por exemplo, EFM pode traçar os campos electrostáticos de um circuito eletrônico enquanto o dispositivo é desligado sobre e. Esta técnica é sabida como a “tensão que sonda” e é uma ferramenta valiosa para testar microplaquetas de microprocessador vivas na escala submicrónica.

Quatro modos diferentes de EFM, distinguidos pelo método que a informação elétrica de superfície é obtida, são fornecidos pelas XE-séries AFM. Estes são EFM Padrão, Dinâmico-Contacto patenteado EFM dos Sistemas do Parque próprio (DC-EFM), Microscópio da Ponta De Prova de Kelvin (PFM) Piezoeléctrico da Microscopia da Força, e da Varredura (SKPM).

Princípio de EFM

A Maioria das propriedades materiais investigadas pelo AFM são adquiridas processando o sinal da deflexão do modilhão como representado em Figura 2, que é aplicada às medidas de EFM também.

Para EFM, as propriedades da superfície da amostra seriam propriedades elétricas e a força da interacção será a força electrostática entre a ponta inclinada e a amostra.

Figura 2. diagrama Esquemático da medida de superfície da propriedade pelos modos avançados de XE.

Contudo, além do que a força electrostática, as forças de Waals do der da camionete entre a ponta e a superfície da amostra estão sempre actuais. O valor destas forças de camionete der Waals muda de acordo com a distância da ponta-amostra, e é usado conseqüentemente para medir a topografia de superfície.

Daqui, o sinal obtido contem a informação da topografia de superfície (chamada sinal do Topo do `') e a informação da propriedade elétrica de superfície (chamada sinal de ` EFM') gerada pelo der Waals da camionete e por forças electrostáticas, respectivamente. A chave à imagem lactente bem sucedida de EFM encontra-se na separação do sinal de EFM do sinal inteiro. Os modos de EFM podem ser classificados de acordo com o método usado para separar o sinal de EFM.

EFM Padrão

O EFM padrão das XE-séries é baseado nos dois factos. Um facto é que as forças de camionete der Waals e as forças electrostáticas têm regimes dominantes diferentes. as forças de camionete der Waals são proporcionais a 1/r6, quando as forças electrostáticas forem proporcionais a 1/r.2 Assim, quando a ponta é próxima à amostra, as forças de camionete der Waals são dominantes. Considerando Que as forças de Waals do der da camionete diminuem ràpida e as forças electrostáticas se tornam dominantes, enquanto a ponta é movida longe da amostra. O outro facto é que a linha da topografia está adquirida mantendo a constante da distância da ponta-amostra, que iguala a linha de força constante de camionete der Waals. Na técnica da Escala da Força, a primeira varredura é executada fazendo a varredura a ponta na região onde a força de Waals do der da camionete é dominante para a imagem da topografia. Então, a distância da ponta-amostra é variada para colocar a ponta na região onde a força electrostática é dominante e feita a varredura para a imagem de EFM segundo as indicações de Figura 3 (a).

Figura 3. Os diagramas esquemáticos de (a) Forçam a técnica da Escala e (b) dois passe a técnica.

Na técnica de Duas Passagens, a primeira varredura é executada para obter a topografia fazendo a varredura a ponta perto da superfície como é feita em NC-AFM, na região onde as forças de Waals do der da camionete são dominantes. Na segunda varredura, o sistema levanta a ponta e aumenta a distância da ponta-amostra a fim colocar a ponta na região onde as forças electrostáticas são dominantes. A ponta então é inclinada e feita a varredura sem feedback, paralela à linha da topografia obtida da primeira varredura segundo as indicações da Figura 3 (b), conseqüentemente mantendo a distância constante da ponta-amostra.

Desde Que a linha da topografia é a linha de força constante de camionete der Waals, as forças de Waals do der da camionete aplicadas à ponta durante a segunda varredura são constantes. Assim, a única fonte da mudança do sinal será a mudança da força electrostática. Assim, da segunda varredura, um sinal livre da topografia EFM pode ser obtido.

A Figura 4. amostra Padrão é feita de dois eléctrodos dados forma pente do micro com seus dentes que encontram-se entre outro (a). A imagem da Topografia (b) mostra que os dentes vizinhos são da mesma altura mas a imagem da Fase de EFM (c) mostra que os dentes vizinhos da mesma altura diferem no potencial de superfície.

Source: Sistemas do Parque

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Sistemas do Parque

Date Added: Apr 21, 2010 | Updated: Sep 20, 2013

Last Update: 20. September 2013 06:27

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