Zakład Fizyki Powierzchni i Nanostruktur UMCS
Dziś jest 24.06.2017 | Licznik odwiedzin: 71486
Podstawy teoretyczne mikroskopi tunelowej
Efekt tunelowy
Co my widzimy?
STS
Budowa i zasada działania mikroskopu tunelowego
Budowa i zasada działania
Szczegóły skanowania
Tryby pracy STM
Przygotowanie powierzchni
Ultra wysoka próżnia
Skaner
Ostrze
Tłumienie wibracji
Mikroskopy rodziny STM
Obrazowanie i analiza pomiarów
Obrazowanie i analiza - wstęp
Struktura danych
Korekcja tła
Profil liniowy
Histogram
Transformata Fouriera
Filtrowanie danych
Reprezentacja 3D
Rheed
Rheed_wstęp
Galeria obrazów z STM
Galeria obrazów
Nanotechnologia
Czym jest nanotechnologia?
Różności
Prefixy systemu SI
Hodowla kryształów
Wybrane dane półprzewodników
Quantum Mechanic Animation
Mikroskopy rodziny STM PDF Drukuj E-mail

Mikroskop sił atomowych

Mikroskop sił atomowych (AFM: Atomic Force Microscope). Sonda zamocowanana jest na cienkiej dźwigience o długości rzędu 100-200 µm. Siły oddziaływania pomiędzy ostrzem i próbką - atomowe siły van der Waals'a, powodują wychylenie bądz skręcenie dzwigienki, których rejestracja umożliwia stworzenie obrazu topograficznego. Mikroskop AFM umożliwia badanie powierzchni przewodników, półprzewodników ale również izolatorów i organizmów biologicznych.

    Tryb kontaktowy (CR). Ostrze porusza się będąc w delikatnym kontakcie z powierzchnią. Działające siły kontaktowe, powodują odkształcenie dźwigienki, proporcjonalnie do zmian topografii próbki. Siły te (siły van der Waalsa) są wynikiem elektrostatycznego odpychania się chmur elektronowych atomów ostrza i próbki. W większości mikroskopów AFM wykrywanie zmiany położenia dzwigienki odbywa się za pomocą techniki optycznej - czuły na zmianę pozycji fotodetektor rejestruje odbitą od grzbietu dźwigienki wiązkę laserową.

    Tryb bezkontaktowy (NCR). Ostrze wprawiane jest w wibracje o częstości bliskiej rezonansowej i amplitudzie rzędu kilku nanometrów. Podczas ruchu ostrza ponad powierzchnią, system mierzy zmianę częstości amplitudy drgań. Częstość drgań zmienia się z gradientem sił na nią działających. Gradient natomiast, będący pochodną siły, zmienia się wraz z odległością ostrze-próbka. Odległość ta zmienia się w zakresie od kilku do kilkudziesięciu nanometrów i jest związana z odziaływaniem przyciągającym sił van der Waals'a .


Mikroskop sił magnetycznych.

Mikroskop sił magnetycznych (MFM: Magnetic Force Microscope). Ostrze pokryte cienką warstwą ferromagnetyka wibruje z częstotliwością bliską rezonansowej poruszając się blisko badanej powierzchni. Poprzez modulację częstości z jaką wibruje dźwignia mikroskop rejestruje namagnesowanie badanej powierzchni. Zmiany te są indukowane przez zależność pola magnetycznego od odległości ostrze - próbka. Jest on używany do badania struktur domen magnetycznych powierzchni głowic i nośników magnetycznych, np. dysków twardych.


Skaningowy mikroskop optyczny bliskiego zasięgu.

Mikroskop optyczny bliskiego zasięgu (NSOM: Near-Field Scanning Optical Microscope). Funkcję sondy spełnia tu wiązka światła widzialnego, która emitowana jest w stronę powierzchni, a następnie rejestuje się i mierzy modulację wiązki odbitej. Jej intensywność zebrana we wszystkich punktach tworzy obraz powierzchni. NSOM pozwala oglądać powierzchnię z rozdzielczością rzędu 15 nm, przy czym odległość zródła światła i powierzchni nie powinna przekraczać 5 nm (stąd bliskiego zasięgu.


Lateral Force Microscope

Mikroskop sił poprzecznych (LFM: Lateral Force Microscope). W tym wariancie żródłem sygnału, służącym do tworzenia obrazu powierzchni, jest wychylenie boczne dzwigienki (skręcenie). Wychylenia te są spowodowane przez lokalne zmiany w tarciu powierzchniowym oraz zmianę nachylenia powierzchni próbki. Mikroskop ten służy do obrazowania zmian w tarciu powierzchniowym, spowodowanym nieregegularnością badanych powierzchni.


Skaningowy mikroskop sił elektrostatycznych.

Mikroskop sił elektrostatycznych (EFM: Electrostatic Force Microscope). Sondujące ostrze posiadające ładunek elektryczny wprawiane jest w wibracje o częstości zbliżonej do rezonansowej. Zmiana amplitudy drgań ostrza spowodowana jest przez siły elektrostatyczne pomiędzy ładunkami ostrza i powierzchni. Stosowany jest do badania przestrzennego rozkładu gęstości ładunku elektrycznego, np. pola elektrostatycznego nad układem elektronicznym podczas jego włączania i wyłączania. Ten sposób jest używany do testowania aktywnych mikroprocesorów w układach o wysokiej skali integracji


Skaningowy mikroskop termiczny

Skaningowy mikroskop termiczny (TSM: Scanning Thermal Microscope). W tej wersji sonda zbudowana jest w postaci termopary np.: wolframu i wolframowo-niklowego stopu. Napięcie ostrza jest proporcjonalne do jego temperatury. Ostrze jest podgrzewane poprzez przepuszczenie prądu a następnie jest umieszczane w pobliżu próbki. Straty ciepła zależne od odległości ostrze-próbka, zmierzone nad każdym punktem powierzchni, po odpowiednich przeliczeniach dają nam informacje o przewodności cieplnej jak również jej topografii.


Skaningowy mikroskop pojemnościowy

Skaningowy mikroskop pojemnościowy (SCM: Scanning Capacitance Microscope). Pomiędzy sondą a powierzchnią próbki indukowane jest pole elektryczne. Poruszając się na stałej wysokości, sonda rejestruje zmiany przestrzenne pojemności pomiędzy nią a próbką. Może posłużyć do zbadania grubości dielektryka osadzonego na powierzchni przewodnika lub rozkładu domieszek w implantowanym jonowo półprzewodniku.

Wyszukiwarka
Aktualności
Software
WSxM
Spip
GSxM
Gwyddion
SIESTA
Winshell-LaTeX 4 windows
Polecam
Galeria ScienceGl
Metrial Science
Nanorex
ARPES

| home | sitemap |