Caracterização de Nanoestruturas Usando O Método ATUM PeakForce

Por Editores AZoNano

Índice

Introdução

Nanoestruturas formam a web em que uma série de dispositivos eletrônicos são construídos. Portanto, é importante analisar e estudar as suas estruturas eléctricas. As seções subseqüentes apresentam uma análise detalhada dos dados coletados pelo estudo amostras delicada usando o método de ATUM PeakForce .

Caracterização de nanoestruturas

A topografia eo mapa atual obtido pelo método de ATUM PeakForce aplicada em nanotubos de carbono que estão ligados à almofadas condutoras colocado em cima de SiO ₂ / Si substrato é representado na Figura 1.

(A)

(B)

Figura 1. ATUM imagens PeakForce (a) topografia (b) mapa atual de nanotubos de carbono deitado em uma amostra SiO ₂ / Si. Imagens foram obtidas em Dimension Bruker ® ​​Icon ® AFM em condições ambiente, com uma sonda de SCM-PIT (constante da mola ~ 4N / m), 5micron digitalizar com um viés de amostragem DC de 500mV. Cedida pela amostra do Prof Haia, Rice University.

A imagem topográfica mostra todos os nanotubos de forma clara, o que implica que todos eles são condutores conectados à almofadas condutoras. A imagem também revelou nanopartículas densamente, que provavelmente são resíduos formados durante a formação da amostra. A condutividade destas partículas não podem ser analisados ​​como eles não estão ligados à realização de almofadas. Este ponto é confirmado pela sua ausência no mapa atual. A variação da condutividade foi observado que poderia ser atribuída à sua presença em ou ao longo dos tubos. Embora os nanotubos são delicados, eles podem ser empurrado com a ponta AFM (para contato modo AFM) como o substrato é difícil. Ao usar ATUM PeakForce , a ponta SCM-PIT (platina irídio-revestido) pode ser tolerada por horas extras sem o substrato erodindo-a.

A fim de fazer um estudo comparativo, a mesma amostra foi fotografada usando o método ATUM torção. Observou-se que o traço de condutividade era muito mais amplo, que poderia ser devido a lateral dithering da sonda AFM durante o uso. Figura 2a e b apresentam os ATUM PeakForce imagens de mat nanotubos de carbono que é vertical e multi-walled e colocado sobre um substrato condutor.

Figura 2. ATUM imagens PeakForce (a) topografia escala de 50nm (b) pico mapa atual (1 nA escala) de um tapete de nanotubos verticais multi-walled de carbono sobre um substrato condutor. Imagens foram obtidas em MultiMode Bruker 8 AFM no ambiente, com SCM-PIT sonda (constante da mola ~ 4N / m), digitalização 1ìm a uma força de pico de 10nN, e polarização DC de-1V. TR-ATUM imagens (c) escala de topografia 100nm mapa (d) corrente (escala 1nA) para comparação.

A imagem mostra tampas dos nanotubos. No mapa atual, a condutividade não foi demonstrado por todos os nanotubos de paredes múltiplas, feixes bastante diferente apresentaram variações na condutividade. Esta variação pode ser devido à diferença na maneira em que os nanotubos são conectados ou o efeito do nivelamento dos tubos. Quando o modo contato foi utilizado na imagem sem imagens estáveis ​​foram obtidos; ATUM torção deu uma imagem atual que diferiram das obtidas de ATUM PeakForce . As imagens ATUM TR representados muitos pontos descontinuado em tubos único que talvez devido à torção laterais que fazem com que o contato elétrico intermitente com a superfície.

Seleção de Probe em ATUM PeakForce

Ao escolher o direito ATUM PeakForce sonda, a constante de mola e o material de revestimento condutor são fatores importantes a serem considerados. Últimas sondas Bruker são projetados para uso com amostras moles delicadas. As sondas são revestidos com ouro (Au) com constantes de primavera na faixa de 0.4N / m. O SCM-PIT sondas têm um revestimento de platina-irídio e primavera constante de aproximadamente 3N / m e são adequados para trabalhar com amostras frágeis como nanoestruturas frouxamente ligados. Para a caracterização de células orgânicas, as sondas de silício, que são revestidos com um metal de baixa função de trabalho são mais adequados.

Conclusões

O método ATUM PeakForce quando implementado usando a tecnologia Bruker da Força Peak Tapping é capaz de produzir uma largura de banda alta, design amplificador de baixo ruído atual com o ganho de recursos de alta. TUNA PeakForce pontuações método sobre todos os outros métodos AFM em ser capaz de trabalhar com amostras frágeis. As imagens AFM alcançado usando esse método é de alta resolução e precisão. Além disso, o algoritmo ScanAsyst que vem junto com ATUM PeakForce simplifica a otimização dos parâmetros do AFM da digitalização. Este método permite que o QNM Força Peak (quantitativos nanomechanical) também a ser mapeado, que fornece detalhes sobre as informações elétricos, juntamente com a topografia. A caixa de Bruker luva é um recurso adicional, que cuida do tratamento de ar sensível amostras corretamente.

Bruker

Bruker Nano fornece Microscópio de Força Atômica / Microscópio Sonda (AFM / SPM) produtos que se destacam de outros sistemas disponíveis no mercado pelo seu design robusto e facilidade de uso, mantendo a mais alta resolução. A medição nanos cabeça, que faz parte de todos os nossos instrumentos, utiliza um interferômetro de fibra óptica exclusiva para medir a deflexão do cantilever, o que torna a configuração tão compacto que não é maior do que um objetivo padrão de pesquisa microscópio.

Esta informação tem sido obtida, revistos e adaptados a partir de materiais fornecidos pela Bruker AXS.

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