ВУЗ:
Составители:
7
АСМ, в отличие от СТМ, не чувствительна к электронным
свойствам подложки. Поэтому она может быть использована для
анализа поверхности как проводниковых материалов, так и
диэлектрических. При этом на зонд действует сила отталкивания
величиной порядка 10
-9
Н. Эта сила задаётся пьезоэлектрическим
элементом позиционирования, толкающим зонд к поверхности.
Бесконтактный режим с зазором (5 - 15 нм) используется, когда имеется
опасность того, что зонд может повредить поверхность [3].
Наряду с исследованием рельефа поверхности, зондовые
микроскопы позволяют изучать различные свойства поверхности:
механические, электрические, магнитные, оптические и многие другие.
Электрохимическое травление. Для приготовления зондового
датчика используется вольфрамовая проволока диаметром 100 мкм.
Этот металл не окисляется кислородом воздуха, в результате чего не
образуется оксидный слой, затрудняющий проведение измерений в
СЗМ. Чтобы получить зонд с радиусом скругления от 10 до 50 нм
используют электрохимическое травление проволоки в растворе
щёлочи. Метод очень прост в исполнении и занимает считанные
минуты. Электрохимическое травление предполагает растворение
металла или поверхностного слоя, причём металл переходит в раствор с
образованием простых или комплексных ионов, малодиссоциированных
соединений металла. Одновременно с этим происходит выделение
газообразного водорода или восстановление веществ, находящихся в
растворе. В комплексе СЗМ «Nanoeducator» имеется электролизер,
позволяющий травить проволоку в растворе щелочи при напряжении
6÷9 В и силе тока 0,5 А. При пропускании тока через W проволоку в
щелочном растворе будет протекать электролиз с активными
(расходуемыми) электродами и эрозией одного из них до полного
растворения погруженной в щёлочь части:
W + 8ОН
-
= WO
4
2-
+ 4Н
2
О + 6 ē Е = - 1,05 В (1),
Н
2
О+ 2 ē = ↑Н
2
+ 2OH
-
E = -0,83 В (2).
Прекращение гальванического контакта электрода с поверхностью
раствора щёлочи по мере его эрозии сопровождается формированием на
его конце острия с требуемым малым радиусом скругления.
Формирование и обработка СЗМ изображений. Для получения
СЗМ изображения проводят сканирование образца. При сканировании
зонд вначале движется над образцом вдоль определенной линии
(строчная развертка), при этом величина сигнала на исполнительном
элементе, пропорциональная рельефу поверхности, записывается в
память компьютера. Затем зонд возвращается в исходную точку строки
и переходит на следующую строку сканирования (кадровая развертка), и
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
