ATÚN de PeakForce y Otros Modos del AFM para la Medición Eléctrica de las Propiedades

Este modo utiliza una punta conductora y un módulo que detecta actual para su operación. Las aplicaciones Convencionales de esta técnica incluyen localizar y proyección de imagen los defectos eléctricos en almacenamiento de datos y dispositivos de semiconductor, caracterización de materiales piezoeléctricos y ferroeléctricos, y los polímeros de conducto. El modo de Contacto no puede ser utilizado para el feedback topográfico como en las muestras de polímeros conductores y limitar suelto muestras como los nanowires que necesitan fuerzas inferiores de la proyección de imagen en las direcciones verticales o laterales.

En este modo, el voladizo del AFM se oscila en su modo de resonancia flexural fundamental, de tal modo las limitaciones de fuerzas laterales durante proyección de imagen como en el modo de contacto se eliminan. La fuerza vertical de la acción recíproca mientras que las muestras suaves y delicadas de la proyección de imagen se bajan debido al alto Q mecánico del voladizo. También, puesto que el contacto de la punta está al mínimo, el desgaste de la punta está ausente.

El módulo se diseña para tener una anchura de banda de 15kHz a través de un rango de avances a partir del 10⁷ a 10¹⁰ V/A. Esto elimina la necesidad de cambiar el módulo para diversos requisitos del avance, y un ruido en ciclo hizo un promedio de la corriente debajo de 100fA.

En modo que golpea ligeramente de la fuerza máxima, la antena y la muestra están en el modo que golpea ligeramente y se hacen intermitente para venir en el contacto, de tal modo evitando las fuerzas laterales durante proyección de imagen. El bucle de retroalimentación controla la fuerza máxima en la punta (fuerza máxima) para cada ciclo. El algoritmo que golpea ligeramente de la Fuerza Máxima responde a la acción recíproca de la fuerza de la punta-muestra con una frecuencia de la modulación (1 a 2kHz) más inferior que la frecuencia resonante del voladizo.

El Cuadro 2 muestra el resultado de la acción recíproca de la antena con la superficie con la línea superior que representa la Z-Posición, la línea central que muestra la fuerza medida por la antena y el fondo que representa la corriente detectada. Las tres mediciones logradas del gráfico son corriente máxima (la punta C), ciclo hizo un promedio de la corriente (de punta A a E) y al contacto hizo un promedio de la corriente (punta B a D).

Cuadro 2: Gráficos de la posición, de la fuerza, y de la corriente de Z en función del tiempo durante un ciclo Que Golpea Ligeramente de la Fuerza Máxima, con las puntas críticas incluyendo (b) salto-a-contacto, (c) fuerza máxima, (d) adherencia etiqueta.

En este modo, una antena eléctrica se ejecuta sobre la muestra en el modo que golpea ligeramente de la fuerza máxima y el bucle de retroalimentación controla la fuerza máxima en la punta, de tal modo desgaste de la punta y se disminuye la superficie. El módulo del ATÚN después detecta la corriente y presenta los datos bajo la forma de correspondencias de la imagen de la topografía y de las propiedades mecánicas.

Este modo es utilizado para medir los espectros locales del actual-voltaje llevando a cabo la punta en un de posición fija mientras que la muestra se mueve hacia arriba y hacia abajo. El bucle de retroalimentación mantiene una desviación constante mientras que se drena la curva IV.