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

Por los Editores de AZoNano

Índice

Introducción
Diversos Modos del ATÚN
     ATÚN del Contacto
     ATÚN del Modo Que Golpea Ligeramente
     ATÚN Torsional de la Resonancia
Principios del ATÚN de PeakForce
     Módulo del ATÚN de PeakForce
     El Golpear Ligeramente de PeakForce
     Resultados del ATÚN de PeakForce
Modos de Operación del ATÚN de PeakForce
     Modo de la Proyección De Imagen
     IV Modo de la Espectroscopia
Conclusiones
Bruker

Introducción

Típicamente, la caracterización eléctrica de la nanómetro-escala es hecha por mediciones AFM-basadas de la conductividad. El AFM Conductor (CAFM) para los rangos de gran intensidad y el hacer un túnel AFM (ATÚN) para un rango más de poca intensidad son las dos categorías del AFM. CAFM es una técnica ampliamente utilizada, mientras que el ATÚN representa el módulo que detecta así como la técnica de medición para todos los niveles actuales. Las Capacidades del ATÚN son determinadas por los elementos claves, a saber, sensor actual, antena conductora del AFM y modo bajo del AFM.

Bruker ha subido con un módulo mejorado del ATÚN por el modo Que Golpeaba Ligeramente de la Fuerza Máxima que mejora grandemente los tres elementos claves. El modo que golpea ligeramente de la Fuerza Máxima da mando de fuerza exclusivo de la punta-muestra (para las muestras delicadas suaves), la propiedad material nano-mecánica cuantitativa que correlaciona, la caracterización eléctrica correlacionada y ScanAsyst de la propiedad del nanoscale para simplificar algoritmos de optimización de la imagen.

Diversos Modos del ATÚN

ATÚN del Contacto

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.

ATÚN del Modo Que Golpea Ligeramente

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.

ATÚN Torsional de la Resonancia

En ATÚN Torsional de la Resonancia o ATÚN del TR, los voladizos del AFM que oscilan en modos torsionales producen las imágenes que ayudan a estudiar una amplia gama de acciones recíprocas de la superficie-punta de muestras delicadas suaves. El oscilar voladizo en el primer modo de resonancia torsional produce las fuerzas laterales que modifican frecuencia resonante torsional, amplitud y/o la fase del voladizo. Los cambios del contacto de la punta-muestra con cada oscilación; por lo tanto las desviaciones pudieron presentarse en mediciones. También la limitación de la amplitud menos que algunos angstromes disminuye la estabilidad de la operación.

Principios del ATÚN de PeakForce

El ATÚN de PeakForce se basa en método Que Golpea Ligeramente de la Fuerza Máxima y es capaz de detectar mediciones nanomechanical cuantitativas de la Fuerza Máxima (QNM). El Cuadro 1 muestra el ajuste de la técnica Máxima del ATÚN de la Fuerza.

Cuadro 1: El Ejemplo del ATÚN de PeakForce fijó para la correspondencia simultánea de la topografía, mecánica y eléctrica de la propiedad.

Módulo del ATÚN de PeakForce

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.

El Golpear Ligeramente Máximo de la Fuerza

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.

Resultados del ATÚN de PeakForce

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.

Modos de Operación del ATÚN de PeakForce

Modo de la Proyección De Imagen

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.

IV Modo de la Espectroscopia

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.

Conclusiones

La técnica del ATÚN de PeakForce de Bruker es fácil de utilizar y demuestra ser el método más capaz de mando de fuerza que correlaciona, especialmente para las muestras delicadas. Bruker también proporciona a la caja de guantes de un M-Braun que protege la muestra y el ajuste de medición del AFM contra interferencias externas. El Cuadro 3 resume todas las técnicas encima-discutidas discutidas del AFM.

Cuadro 3: Comparación de las técnicas de medición AFM-basadas de la conductividad.

Bruker

Las Superficies Nanas de Bruker proporcionan a los productos Atómicos del Microscopio de la Fuerza/del Microscopio de la Antena de la Exploración (AFM/SPM) que se destacan de otros sistemas disponibles en el comercio para su diseño y facilidad de empleo robustos, mientras que mantiene el más de alta resolución. La carga de medición de NANOS, que es parte de todos nuestros instrumentos, emplea un interferómetro fibroóptico único para medir la desviación voladiza, que hace el compacto del ajuste tan que es no más grande que un objetivo estándar del microscopio de la investigación.

Esta información ha sido originaria, revisada y adaptada de los materiales proporcionados por las Superficies Nanas de Bruker.

Para más información sobre esta fuente visite por favor las Superficies Nanas de Bruker.

Date Added: Apr 12, 2011 | Updated: Jan 23, 2014

Last Update: 23. January 2014 11:29

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