Caracterización de Nanoestructuras Utilizando el Método ATÚN PeakForce

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Introducción

Nanoestructuras forma la web en la que se construyen una serie de dispositivos electrónicos. Por lo tanto, es importante analizar y estudiar las estructuras eléctricas. En las secciones siguientes proporcionan un análisis detallado de los datos recogidos por el estudio de muestras delicadas utilizando el método ATÚN PeakForce .

Caracterización de Nanoestructuras

La topografía y el mapa actual obtenido por el método ATÚN PeakForce aplicada en nanotubos de carbono que están conectados a las almohadillas conductoras colocado en la parte superior de SiO ₂ / Si sustrato está representado en la figura 1.

(A)

(B)

Figura 1. Imágenes ATÚN PeakForce (a) la topografía (b) mapa actual de los nanotubos de carbono acostado en una SiO ₂ / Si la muestra. Las imágenes fueron tomadas en la dimensión de Bruker ® ​​® Icono AFM en condiciones ambientales, con una sonda de SCM-PIT (constante elástica ~ 4N / m), 5 micras escanear a un sesgo de la muestra de CC de 500 mV. Muestra de cortesía del Prof. de La Haya, la Universidad de Rice.

La imagen topográfica muestra todos los nanotubos de claridad, lo que implica que todos ellos son conductores conectados a las almohadillas conductoras. La imagen también reveló nanopartículas densamente poblada, lo que probablemente se formaron durante los residuos de la formación de la muestra. La conductividad de estas partículas no pueden ser analizados, ya que no están conectados a la realización de las almohadillas. Este punto es confirmado por su ausencia en el mapa actual. Una variación de la conductividad se observó que se podría atribuir a su presencia en oa lo largo de los tubos. A pesar de que los nanotubos son delicados, que pueden ser implementados con la punta del AFM (para modo de contacto AFM) como el sustrato es duro. Cuando se utiliza ATÚN PeakForce , la punta de la SCM-PIT (recubierto de platino-iridio) puede ser tolerado durante muchas horas sin el sustrato de la erosión ella.

Con el fin de hacer un estudio comparativo, la misma muestra fue fotografiada usando el método de torsión TUNA. Se observó que el seguimiento de la conductividad es mucho más amplio, que podría ser debido a la interpolación de colores lateral de la sonda de AFM durante su uso. Figura 2 A y B de la presente ATÚN PeakForce imágenes de nanotubos de carbono mate que es vertical y multi-pared y se colocan sobre un sustrato conductor.

Figura 2. PeakForce imágenes TUNA (a) topografía escala de 50 nm (b) Mapa de la corriente de pico (escala de 1 nA) de la vertical de pared múltiple alfombra de nanotubos de carbono sobre un sustrato conductor. Las imágenes fueron tomadas en MultiMode Bruker 8 AFM en el ambiente, con SCM-PIT sonda (constante elástica ~ 4N / m), escanear 1IM en una fuerza máxima de 10nN, y el sesgo de DC-1V. TUNA TR-imágenes (c) la topografía a escala de 100 nm (d) del mapa actual (escala 1nA) para la comparación.

La imagen muestra las tapas de los nanotubos. En el mapa actual, la conductividad no ha demostrado por todos los nanotubos de pared múltiple, haces bastante diferentes mostraron variaciones en la conductividad. Esta variación podría deberse a la diferencia en la forma en que los nanotubos están conectados o el efecto de la nivelación de los tubos. Cuando el modo de contacto se utilizan en las imágenes no se obtuvieron imágenes estables; TUNA torsional dio una imagen actual que difiere de la obtenida a partir ATÚN PeakForce . Las imágenes ATÚN TR representados muchos puntos suspendió en tubos individuales que tal vez debido a la torsión lateral que hacen que el contacto eléctrico intermitente con la superficie.

La selección de la sonda en el atún PeakForce

Si bien la elección del derecho PeakForce TUNA de la sonda, la constante del resorte y el material de recubrimiento conductor son factores importantes a considerar. Últimos sondeos de Bruker están diseñados para su uso con suaves muestras delicadas. Las sondas están recubiertas de oro (Au) con constantes de primavera en el rango de 0.4N / m. El SMC-PIT sondas tienen un recubrimiento de platino-iridio y la primavera constante de aproximadamente 3 N / m, y son adecuados para trabajar con muestras delicadas como nanoestructuras débilmente unidos. Para la caracterización de células orgánicas, las sondas de silicona que están recubiertas con un metal de baja función de trabajo son los más adecuados.

Conclusiones

El método ATÚN PeakForce cuando se implementa utilizando la tecnología de la fuerza máxima de Bruker Tapping es capaz de producir un gran ancho de banda, el diseño de amplificadores de bajo ruido actual con características de alta ganancia. PeakForce resultados ATÚN método sobre todos los otros métodos de AFM en la posibilidad de trabajar con muestras de fragilidad. Las imágenes AFM logrado con este método es de alta resolución y precisión. Por otra parte, el algoritmo ScanAsyst que viene junto con TUNA PeakForce simplifica la optimización de los parámetros de análisis de la AFM. Este método permite al qnm el pico de fuerza (cuantitativos nanomecánicos) también a asignar, que proporciona detalles sobre la información eléctrica, junto con la topografía. La caja de guantes de Bruker es una característica adicional, que se encarga de tratamiento de aire y minúsculas muestras correctamente.

Bruker

Bruker Nano ofrece Atómica microscopio de fuerza / microscopio de barrido de la sonda (AFM / SPM) los productos que se destacan de otros sistemas disponibles en el mercado por su diseño robusto y facilidad de uso, manteniendo la más alta resolución. El NANOS medir la cabeza, que es parte de todos nuestros instrumentos, emplea una única fibra óptica interferómetro para medir la desviación en voladizo, lo que hace que la instalación tan compacta que no es mayor que un objetivo de investigación microscopio estándar.

Esta información ha sido de origen, revisión y adaptación de los materiales suministrados por Bruker AXS.

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