走査型ケルビンプローブ顕微鏡 - パークシステムズからXE -シリーズ原子間力顕微鏡による表面電位イメージング

トピックがカバー

約パークシステムズ

パークシステムズはである原子間力顕微鏡（AFM）すべての研究と工業ナノスケールのアプリケーションの要件に対応する製品を提供し、技術のリーダー。液体と空気の環境で真の非接触イメージングを可能にするユニークなスキャナの設計で、すべてのシステムは、革新的で強力なオプションの長いリストと完全に互換性があります。すべてのシステムは、念頭に置いて使いやすさ、精度と耐久性で設計され、すべての現在および将来のニーズをmeetiongための究極のリソースを顧客に提供しています。

の中で最も長い歴史を誇るAFMの業界を、パークシステムズの製品、ソフトウェア、サービスおよび専門知識の包括的なポートフォリオは、お客様へのコミットメントによって照合されます。

強化されたEFM

三余分EFMモードが強化されたEFMオプションでサポートされていますXE -シリーズ。彼らはDC - EFM（DC - EFMがで特許が取得されているパークシステムズ米国特許6185991）、圧電力顕微鏡（PFM、DC - EFMと同じ）、また表面電位顕微鏡として知られている走査型ケルビンプローブ顕微鏡（SKPM）、。

の強化されたEFM In XE -シリーズの概略図を図1に示されている、外部のロックインアンプに接続されているXE -シリーズAFM二つの目的のために。一つの目的は、先端に、DC浅に加えXEコントローラによって適用で、周波数ωの交流バイアスを適用することです。他の目的は、出力信号から周波数ωの成分を分離することです。が提供するこのユニークな機能XE -シリーズ強化されたEFM標準EFMと比較してパフォーマンスに優れものです。

図1。 XE -シリーズの強化されたEFMの模式図。

なぜ、拡張されたEFM？

従来のEFMは、法外に表面電位マップの空間分解能を制限し、不要と非効率的なダブルパススキャンによって運営されています。によって強化されたEFM XE -シリーズは、空間分解能（図2）を失うことなく、同時に地形と表面電位の両方を測定するための効率的なワンパススキャンを提供するように設計されています。、高周波EFM信号の測定には：また、これは強化されたEFMの2つの重要な革新が可能

表面の電荷分布とポテンシャルイメージング
マイクロエレクトロニクス回路の故障解析
機械的な硬さ測定（DC - EFM）
強誘電体ドメインの電荷密度測定
マイクロ抵抗の電圧降下
半導体の仕事関数

図2。 XE -シリーズで強化されたEFM対従来EFM。

SKPM

SKPMの原理は、DCバイアスフィードバック（図3）と強化されたEFMに似ています。 DCバイアスはω項をゼロにするフィードバックループによって制御されます。 DCバイアスがゼロという力は、表面電位の測定値です。違いは、方法でロックインアンプに処理されるから得られる信号です。前のセクションで示したように、アンプのロックインからのω信号は次式のように表すことができる。

ωの信号は、表面電位を測定するために独自に使用することができます。 ω信号の振幅がゼロのとき、V _DC = V _s、またはDCオフセットバイアスは試料の表面電位と一致したとき。フィードバックループは、システムに追加され、そのようなロックインアンプω信号がゼロの測定の出力そのDCオフセットバイアスを変化させることができます。 ω信号をゼロDCオフセットバイアスのこの値は、表面電位の測定値です。 DCオフセットバイアスにおけるこの変化から作成された画像は、表面電位の絶対値（図4）を表す画像として与えられる。