검사 열 현미경 검사법 (SThM) - Nanoscale 온도계 및 히이터

커버되는 토픽

소개
검사의 주요 이점 열 현미경 검사법 (SThM)
검사의 기술 그리고 운영 법칙 열 현미경 검사법 (SThM)
탐사기 모형
검사의 중요한 응용 열 현미경 검사법 (SThM)
열 현미경 검사법 (SThM) 장비를 검사하는 NT-MDT
     관제사와 소프트웨어
     열 현미경 검사법 (SThM) 탐사기를 검사하는 NT-MDT

소개

검사 열 현미경 검사법 (SThM)는 nanoscale 열 속성 및 지형도 작성 심상 장악을 위해 유용한 향상된 스캐닝 탐사기 현미경 검사법 기술입니다.

NT-MDT에서 가능한 검사 열 현미경 검사법 장비는 견본의 표면에 온도 및 열 전도도 배급을 기록하고 디스플레이할 수 있습니다.

검사의 주요 이점 열 현미경 검사법 (SThM)

열 현미경 검사법 검사의 주요 이점은 마이크로 라만 적외선 현미경 검사법, 레이저 반사율 온도 측정 및 온도 측정 보다는 더 높은 공간적 해상도를 디스플레이하다 입니다.

검사의 기술 그리고 운영 법칙 열 현미경 검사법 (SThM)

스캐닝 열 현미경의 작동은 원자 군대 현미경 검사법 기술에 (AFM) 근거를 둡니다.

원자로 예리한 AFM 끝이 공부될 견본에 근접에서 둘 때 끝의 온도를 변경하는 열 교환이 있습니다. 그것은 그 때 상대적으로 똑바릅니다 표면의 열 지도는 효과적으로인 무슨 만드는 끝에서 신호를 이용하기 위하여.

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열 교환 또는 열 흐름은 몇몇 요인에 의해 영향을 받습니다; 열 전도도와 비열 수용량과 같은 견본의 끝, 접촉 압력 및 고유한 물자 속성의 온도를 포함하여.

선호한 조작 방법은 고체 직접 유도에 고체를 통해 이더라도, 유도가 또한 가스 유도에 의해 영향을 받을 수 있는 끝 표면에 액체 초승달 모양 안에 생기다 가능합니다 수성 종의 면전에서. 이런 이유로 선호한 조작 방법은 진공 조건 하에서 표면을 검사하기 위한 것입니다.

탐사기 모형

탐사기의 2가지의 모형은 열 현미경 검사법 검사에서 이용되었습니다 -

  • 열전대 모형 온도는 탐사기 끝에 열전대 접속점에 의해 - 이 배열로 - 측정됩니다. 전형적으로 Chromel Alumel, Au/Pd Au/Ni 조합.
  • 불로미터 모형 탐사기 온도는 탐사기 끝에 박막의 저항에 의해 - 이 배열에서 - 감시됩니다. 저항기는 탐사기를 가열하고 온도를 동시에 측정하기 위하여 사용될 수 있습니다.

불로미터 탐사기에서 신호는 조정 전원을 제공하고 불로미터 탐사기의 저항을 측정하는 휘트스톤 브리지 해독 회로를 통과합니다.

이 배열을 사용하여 일정한 힘 또는 항온을 사용하는 것이 가능합니다. 항온의 이점은 향상한 속도이고 견본 손상을 감소시켰습니다.

해결책의 기본적인 한계는 및 T가 온도인지 k가 boltzman 불변의 것인 KT에 비례적입니다. 실내 온도에 KT는 ~ 10-21 J.입니다.

탐사기에 관하여 중요한 디자인 문제점은 탐사기의 작은 열 질량의 좋은 열 격리로 결합된 공간적 해상도의 고차를 달성하는 microfabricated 탐사기의 소형 입니다.

견본 온도는 전기 회로의 자석 기록 해드 레이저 다이오드 또는 그밖 양식과 같은 액티브한 장치 구조물에 전형적으로 측정됩니다.

반대로, 열 전도도는 합성 견본에 전형적으로 측정됩니다. 그런 측정에서는, 추가 전압은 실내 온도 더의 위 그것을 증가하는 탐사기에 적용될 것입니다. 견본의 열 전도도는 더 많은 것을 배수해서 탐사기의 온도에 영향을 미칠 것입니다 또는 끝 및 열 전도도에서 더 적은 열은 멀리 그로 인하여 산출될 수 있습니다.

검사의 중요한 응용 열 현미경 검사법 (SThM)

몇몇은의 SthM를 위한 중요한 응용 AFM에 의해 관찰될 수 없는 이하 지상 특징의 반도체, 감광저항 도량형학 및 탐지에 있는 결점 그리고 핫스팟 탐지를 위해 입니다.

관찰될 수 있는 전형적인 물자 매개변수는 전도력 비열 수용량 및 유리 전이 온도와 같은 물자 속성의 열역학 특성을 포함합니다.

기술은 약제 화합물에 그리고 유생분자의 분석을 위한 특정한 관련성의 또한 입니다.

열 현미경 검사법 (SThM) 장비 검사 NT-MDT

관제사와 소프트웨어

SThM 시스템 하드웨어는 전자 관제사, 소프트웨어를 포함하고, 시험합니다.

스캐닝 열 현미경 검사법 관제사 (숫자 1)는 표준 연장 소켓을 통해 주요 원자 군대 현미경 전자공학에 연결됩니다. 시스템은 사용하기 쉬운 소프트웨어 인터페이스를 통해서 쉽게 조정됩니다.

숫자 1. 전자 관제사

사용 용이를 위해, SThM 제어 프로그램은 접촉형 방법의 한으로 주요 NT-MDT AFM 소프트웨어로 통합 입니다.

시스템의 높은 감도 및 산출 전압의 저잡음 때문에, 전자 관제사는 높은 신호 해결책을 제공합니다.

추가 이점은 SThM 고해상 심상 검사에서 전자공학 기계설비의 소형 사이즈가 준비를 간단하게 하고 관련시킨 시간을 낙관하다 입니다.

열 현미경 검사법 (SThM) 탐사기 검사 NT-MDT

AFM를 가진 검사 열 현미경 검사법 작동 모드는 외팔보 (숫자 2)로 건축된 저항기를 가진 전문화한 탐사기를 이용합니다

숫자 2. 외팔보 홀더

숫자 3. AFM 헤드

NT-MDT의 SThM 모듈은 사용자가 탐사기의 끝에 온도와 상관된 저항에 있는 변경을 감시하는 것을 허용합니다. 그 결과로, 시스템은 견본 온도와 열 전도도의 상대적인 변경을 감시할 수 있습니다.

숫자 4. SThM 탐사기 준비

NT-MDT의 열 탐사기는 지세와 열 심상 둘 다 (숫자 5)를 100 잘 보다 nm 옆 해결책을 제공합니다.

숫자 5. 검사 열 현미경 검사법은 1개가 <100 nm 옆쪽 해결책의 심상을 장악하는 것을 허용합니다.
견본: 에폭시에서 광섬유. (남겨둔) 지세 심상; (적당한) 열 전도도 심상. 검사 규모: 6 x 6 µm.

얇은 금속 층을 가진 SiO로 만든2 SThM 전문화된 외팔보는 탐사기에, 층의 고저항 부분이 끝 정점의 가까이에 집중되다 그런 방법으로 예금됩니다.

숫자 6. SThM 탐사기의 SEM 심상

NT-MDT에 의하여, AZoNano.com

Date Added: May 27, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:35

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