Просматривая Термальная Микроскопия (SThM) - Термометр и Подогреватель Nanoscale

Покрытые Темы

Введение
Главные Преимущества Просматривать Термальную Микроскопию (SThM)
Технология и Принципы Действия Просматривать Термальную Микроскопию (SThM)
Типы Зонда
Главные Применения Просматривать Термальную Микроскопию (SThM)
NT-MDT Просматривая Термальное Оборудование Микроскопии (SThM)
     Регулятор и ПО
     NT-MDT Просматривая Термальные Зонды Микроскопии (SThM)

Введение

Просматривая Термальная Микроскопия (SThM) предварительный метод Микроскопии Зонда Скеннирования который полезн для получать свойства nanoscale термальные и топографические изображения.

Просматривая Термальное оборудование Микроскопии доступное от NT-MDT могл записать и показать распределение температуры и термальной проводимости на поверхности образца.

Главные Преимущества Просматривать Термальную Микроскопию (SThM)

Главное преимущество Просматривать Термальную Микроскопию что оно показывает более высокое пространственное разрешение чем Ультракрасные Микроскопия, Термометрия Отражения Лазера и Термометрия Микро--Raman.

Технология и Принципы Действия Просматривать Термальную Микроскопию (SThM)

Деятельность Микроскопа Скеннирования Термального основана на Атомных Методах Микроскопии (AFM) Усилия.

Когда атомно острая подсказка AFM помещена в близости к образцу, котор нужно изучить обмен жары который дорабатывает температуру подсказки. Он после этого относительно прямодушен для использования сигналов от подсказки создать что эффектно термальная карта поверхности.

Примечание: если вы не можете осмотреть оживленные графики под вами потребность
загрузите самую последнюю версию
внезапного игрока от Adobe.com

Обмен или поток тепла жары повлияны на несколькими факторов; включая температуру подсказки, давления в опоре и своиственных материальных свойств образца как Термальная Проводимость и Специфическая Теплоемкость.

Хотя предпочитаемый порядок эксплуатации через твердое тело к кондукции твердого тела сразу, возможно что в присутствии к водяному виду что кондукция происходит внутри жидкостный мениск на поверхности подсказки которая может также быть повлияна на кондукцией газа. Для этой причины предпочитаемый порядок эксплуатации просмотреть поверхности под условиями вакуума.

Типы Зонда

2 типа зондов были использованы в Просматривать Термальную Микроскопию -

  • Тип Термопары - с этим расположением температура измерена соединением термопары на подсказке зонда. Типично Алюмель Хромеля, комбинации Au/Pd Au/Ni.
  • Тип Болометра - в этом расположении температура зонда проконтролирована сопротивлением тонкого фильма на подсказке зонда. Резистор можно использовать для того чтобы нагреть зонд и измерить температуру в тоже время.

Сигнал от зонда Болометра проходит до цепь отсчета моста wheatstone которая обеспечивает фикчированный источник питания и измеряет сопротивление зонда болометра.

Используя это расположение возможно использовать постоянную мощность или температуру постоянного. Преимущество температуры постоянного улучшенная скорость и уменьшило повреждение образца.

Основной предел разрешения пропорциональн к kT, где k константа boltzman и T температура. На комнатной температуре kT J. ~ 10-21.

Ключевые вопросы конструкции касаясь зондов малый размер microfabricated зондов для того чтобы достигнуть высокой степени пространственного разрешения соединенной с хорошей термальной изоляцией малой термальной массы зонда.

Температуры Образца типично измерены на активных структурах прибора как магнитные звукозаписывающие головки, лазерные диоды или другие формы электрических сетей.

Наоборот, термальная проводимость более типично измерена на комплексных образецах. В таком измерении, больше напряжения тока будет прикладной к зонду увеличивая его более далее над комнатной температурой. Термальная проводимость образца повлияет на температуру зонда путем стекать больше или меньше жары далеко от подсказки и термальной проводимости можно таким образом высчитать.

Главные Применения Просматривать Термальную Микроскопию (SThM)

Некоторые из главных применений для SthM для дефекта и обнаружения горячей точки в полупроводниках, метрологии фоторезиста и обнаружении sub поверхностных характеристик которые не могут наблюдаться AFM.

Типичные материальные параметры которыми можно наблюдать включают термодинамическую характеризацию материальных свойств как електропроводимостьь, специфические температуры теплоемкости, и стеклянных перехода.

Технология также определенной релевантности к фармацевтическим смесям и для анализа биомолекул.

NT-MDT Просматривая Термальное Оборудование Микроскопии (SThM)

Регулятор и ПО

Оборудование системы SThM включает электронный регулятор, ПО, и зондирует.

Регулятор Микроскопии Скеннирования Термальный (Диаграмма 1) подключена к главной Атомной электронике Микроскопа Усилия через стандартное гнездо выдвижения. Система легко отрегулирована через дружественный интерфейс ПО.

Диаграмма 1. Электронный регулятор

Для легкия в использовании, программа управления SThM интегрирована в главное ПО NT-MDT AFM как программа управления из методов режима контакта.

Должно к высокой чувствительности системы и малошумному напряжения тока выхода, электронный регулятор обеспечивает разрешение высокого сигнала.

Дополнительное преимущество что компактный размер оборудования электроники упрощает настроение и оптимизирует время, котор включили в просматривать высокие изображения SThM разрешения.

NT-MDT Просматривая Термальные Зонды Микроскопии (SThM)

Просматривая Термальный режим Микроскопии деятельности с AFM использует специализированный зонд при резистор построенный в cantilever (Диаграмму 2)

Диаграмма 2. держатель Cantilever

Диаграмма 3. Головка AFM

Модуль SThM NT-MDT позволяет пользователям контролировать изменения в сопротивлении сопоставленном с температурой в конце зонда. В результате, система могл контролировать относительные изменения температуры образца и термальной проводимости.

Диаграмма 4. Настроение Зонда SThM

Зонды NT-MDT термальные обеспечивают разрешение более лучше чем 100 nm боковое как для топографии, так и для термальных изображений (Диаграммы 5).

Диаграмма 5. Просматривая Термальная Микроскопия позволяет одному получить изображения разрешения боковой части <100 nm.
Образец: Стекловолокно в Эпоксидной Смоле. (Выйденное) изображение топографии; (Правое) изображение термальной проводимости. Размер Развертки: µm 6 x 6.

Специализированный cantilever SThM, сделанный SiO2 с тонким слоем металла, депозирован на зонде в такой манере это самая высокоомная часть слоя сконцентрирована около вершины подсказки.

Диаграмма 6. изображение SEM Зонда SThM

NT-MDT, AZoNano.com

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

Last Update: 14. June 2013 01:52

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit