101 вопрос о нанотехнологиях. Нагорнов Ю.С. - 52 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

обрабатывается компьютером, и затем АСМ изображение рельефа поверхности Z = f(x,y)

строится с помощью средств компьютерной графики.

Наряду с исследованием рельефа поверхности, зондовые микроскопы позволяют

изучать различные свойства поверхности: механические, электрические, магнитные,

оптические и многие другие. Для этого используют специальные кантилеверы с

магнитными или проводящими покрытиями (Co, TiN, Au, алмазное покрытие).

Применение жидкостной атомно-силовой микроскопии позволяет локально проводить

электрохимические реакции, прикладывая потенциал между зондом и проводящей

поверхностью, что используется для исследования биологических объектов.

Получение АСМ изображений рельефа поверхности связано с регистрацией малых

изгибов упругой консоли зондового датчика. В атомно-силовой микроскопии для этой

цели широко используются оптические методы (рис. 37).

Оптическая система АСМ юстируется таким образом, чтобы излучение

полупроводникового лазера фокусировалось на консоли зондового датчика, а

отраженный пучок попадал в центр фоточувствительной области фотоприемника [1]. В

качестве позиционно чувствительных фотоприемников применяются четырехсекционные

полупроводниковые фотодиоды. Основные регистрируемые оптической системой

параметры – это деформации изгиба консоли под действием Z-компонент сил притяжения

или отталкивания (F Z) и деформации кручения консоли под действием латеральных

компонент сил (F L) взаимодействия зонда с поверхностью.

Рис. 37. Схема оптической регистрации изгиба консоли зондового датчика АСМ.

Если обозначить исходные значения фототока в секциях фотодиода через Ioi, I02, I03,

I04,а через Ii, I2, I3, I4 – значения токов после изменения положения консоли, то

разностные токи с различных секций фотодиода будут однозначно характеризовать

величину и направление изгиба консоли зондового датчика АСМ. Действительно,

разность токов вида

пропорциональна изгибу консоли под действием силы, действующей по нормали к

поверхности образца (рис. 38(а)). А комбинация разностных токов вида характеризует

изгиб консоли под действием латеральных сил (рис. 38(б)).