ТУНА PeakForce и Другие Режимы AFM для Измерения Электрических Свойств

Редакторами AZoNano

Содержание

Введение
Различные Режимы ТУНЫ
     ТУНА Контакта
     Выстукивая ТУНА Режима
     Крутящая ТУНА Резонанса
Принципы ТУНЫ PeakForce
     Модуль ТУНЫ PeakForce
     Выстукивать PeakForce
     Результаты ТУНЫ PeakForce
Режимы Деятельности ТУНЫ PeakForce
     Режим Воображения
     IV Режим Спектроскопии
Заключения
Bruker

Введение

Типично, характеризация нанометр-маштаба электрическая сделана AFM-основанными измерениями проводимости. Проводной AFM (CAFM) для сильнотоковых рядов и прокладывать тоннель AFM (ТУНА) для более низкоточного ряда 2 категории AFM. CAFM широко используемый метод, пока ТУНА представляет воспринимая модуль так же, как измеряя метод для всех настоящих уровней. Возможности ТУНЫ определены ключевыми положениями, namely, настоящий датчик, проводной зонд AFM и низкопробный режим AFM.

Bruker приходило вверх с улучшенным модулем ТУНЫ через режима Пикового Усилия Выстукивая который значительно улучшает все 3 ключевого положения. Режим Пикового Усилия выстукивая дает исключительное управление усилия подсказк-образца (для мягких чувствительных образцов), количественное nano-механически материальное свойство отображая, сопоставленную характеризацию электрического свойства nanoscale и ScanAsyst для того чтобы упростить алгоритмы оптимизации изображения.

Различные Режимы ТУНЫ

ТУНА Контакта

Этот режим использует проводную подсказку и настоящий воспринимая модуль для своей деятельности. Обычные применения этого метода включают локализовать и воображение электрические дефекты в хранении данных и полупроводниковых устройствах, характеризация пьезоэлектрических и ferroelectric материалов, и дирижируя полимеры. Режим Контакта нельзя использовать для топографической обратной связи как в образцах проводных полимеров и свободно прыгнуть образцы как nanowires которым нужны низкие усилия воображения и в вертикальных или боковых направлениях.

Выстукивая ТУНА Режима

В этом режиме, cantilever AFM осциллирован на своем основном flexural режиме резонанса, таким образом ограничениях боковых усилий во время воображения как в режиме контакта исключите. Вертикальное усилие взаимодействия пока образцы воображения мягкие и чувствительные понижены из-за высокого механически Q cantilever. Также, в виду того что контакт подсказки на минимуме, износ и разрыв подсказки отсутствующий.

Крутящая ТУНА Резонанса

В Крутящей ТУНЕ Резонанса или ТУНЕ TR, cantilevers AFM осциллируя в крутящих режимах производят изображения которые помогают изучить обширный ряд взаимодействий поверхност-подсказки мягких чувствительных образцов. Cantilever осциллируя вначале крутящий режим резонанса производит боковые усилия которые дорабатывают крутящую резонирующую частоту, амплитуду и/или участок cantilever. Изменения контакта подсказк-образца с каждым колебанием; следовательно отступления могли возникнуть в измерениях. Также ограничивать амплитуду более менее чем немного ангстромов уменьшает стабилность деятельности.

Принципы ТУНЫ PeakForce

Основывают на Пиковом Методе обмотки Усилия и ТУНУ PeakForce способна приобретать измерения Пикового Усилия количественные nanomechanical (QNM). На Диаграмму 1 показано настроение Пикового метода ТУНЫ Усилия.

Диаграмма 1: Иллюстрация ТУНЫ PeakForce настроила для одновременный отображать топографии, механически и электрического свойства.

Модуль ТУНЫ PeakForce

Модуль конструирован для того чтобы иметь ширину полосы частот 15kHz через ряд увеличений от 107 до 1010 V/A. Это исключает потребность изменить модуль для различных требований к увеличения, и шум на цикле усреднил течение под 100fA.

Пиковый Выстукивать Усилия

В режиме пикового усилия выстукивая, зонд и образец в выстукивая режиме и периодически сделаны прийти в контакт, таким образом во избежание боковые усилия во время воображения. Цепь обратной связи контролирует максимальное усилие на подсказке (пиковом усилии) для каждого цикла. Алгоритм Пикового Усилия выстукивая отвечает к взаимодействию усилия подсказк-образца с частотой модуляции (1 к 2kHz) более низкой чем частота cantilever резонирующая.

Результаты ТУНЫ PeakForce

На Диаграмму 2 показано результат взаимодействия зонда с поверхностью при верхняя линия представляя Z-Положение, среднюю линию показывая усилие измеренное зондом и нижняя линия, суть дела представляя обнаруженное течение. 3 измерения достиганного от диаграммы пиковое течение (пункт C), задействуют усредненное течение (от пункт A к E) и контактируют усредненное течение (пункт B к D).

Диаграмма 2: Графики положения, усилия, и течения Z как функция времени во время одного цикла Пикового Усилия Выстукивая, с критическими точками включая скачк-к-контакт (B), усилие пика (C), обозначенное прилипание (D).

Режимы Деятельности ТУНЫ PeakForce

Режим Воображения

В этом режиме, электрический зонд работается над образцом в режиме пикового усилия выстукивая и цепь обратной связи контролирует пиковое усилие на подсказке, таким образом износе подсказки и поверхность уменьшена. Модуль ТУНЫ после этого воспринимает течение и представляет данные в форме карт изображения топографии и механически свойств.

IV Режим Спектроскопии

Этот режим использован для того чтобы измерить местные спектры настоящ-напряжения тока путем держать подсказку в фикчированном положении пока образец двигает вверх и вниз. Цепь обратной связи поддерживает постоянн отклонение пока кривый IV нарисована.

Заключения

Метод ТУНЫ PeakForce Bruker легок для использования и доказывает быть самым способным методом управления усилия отображая, специально для чувствительных образцов. Bruker также обеспечивает бардачок M-Braun который защищает образец и настроение AFM измеряя от внешних взаимодействий. Диаграмма 3 суммирует все обсуженные над-обсуженные методы AFM.

Диаграмма 3: Сравнение AFM-основанных методов измерения проводимости.

Bruker

Поверхности Bruker Nano обеспечивают Атомные продукты Микроскопа Усилия/Микроскопа Зонда Скеннирования (AFM/SPM) которые стоят вне от других имеющих на рынке систем для их робастных конструкции и легкия в использовании, пока поддерживающ самое высокое разрешение. Головка NANOS измеряя, которая часть всех наших аппаратур, использует уникально волоконнооптический интерферометр для измерять консольное отклонение, которое делает компакт настроения так что оно не большле чем стандартная задача микроскопа исследования.

Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Поверхностями Bruker Nano.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.

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

Last Update: 23. January 2014 11:27

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit