Получение и исследования наноструктур. Вальднер В.О - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

44
Работа прибора в режимах контактной АСМ и «полуконтактной»
АСМ является основой для других методик атомно-силовой мик-
роскопии.
Основным недостатком контактных АСМ методик является
непосредственное механическое взаимодействие острия зонда с
поверхностью. Это часто приводит к поломке зондов и разруше-
нию поверхности образцов в процессе сканирования. Кроме того,
контактные методики практически не пригодны для исследова-
ния образцов, обладающих малой механической жесткостью, та-
ких как структуры на основе органических материалов и биоло-
гические объекты.
АСМ методики, основанные на регистрации параметров
взаимодействия колеблющегося кантилевера с поверхностью по-
зволяют существенно уменьшить механическое воздействие зонда
на поверхность в процессе сканирования. Кроме того, развитие ко-
лебательных методик существенно расширило арсенал возможно-
стей АСМ по измерению различных свойств поверхности образцов.
На практике чаще используется так называемый «полуконтактный»
режим колебаний кантилевера (иногда его называют «прерывисто-
контактный». При работе в этом режиме возбуждаются вынужден-
ные колебания кантилевера вблизи резонанса с амплитудой поряд-
ка 10 – 100 нм. Кантилевер подводится к поверхности так, чтобы в
нижнем полупериоде колебаний происходило касание поверхности
образца. При сканировании образца регистрируется изменение ам-
плитуды и фазы колебаний кантилевера. Взаимодействие кантиле-
вера с поверхностью в «полуконтактном» режиме состоит из ван-
дер-ваальсового взаимодействия, к которому в момент касания до-
бавляется упругая сила, действующая на кантилевер со стороны
поверхности. Формирование АСМ изображения поверхности в
«полуконтактном» режиме происходит следующим образом. С по-
мощью пьезовибратора возбуждаются колебания кантилевера на
частоте, близкой к резонансной частоте кантилевера. При сканиро-
вании система обратной связи АСМ поддерживает постоянной ам-
плитуду колебаний кантилевера на уровне, задаваемом оператором.
Напряжение в петле обратной связи записывается в память компь-
ютера в качестве АСМ изображения рельефа поверхности. Одно-
                              44

Работа прибора в режимах контактной АСМ и «полуконтактной»
АСМ является основой для других методик атомно-силовой мик-
роскопии.
     Основным недостатком контактных АСМ методик является
непосредственное механическое взаимодействие острия зонда с
поверхностью. Это часто приводит к поломке зондов и разруше-
нию поверхности образцов в процессе сканирования. Кроме того,
контактные методики практически не пригодны для исследова-
ния образцов, обладающих малой механической жесткостью, та-
ких как структуры на основе органических материалов и биоло-
гические объекты.
     АСМ методики, основанные на регистрации параметров
взаимодействия колеблющегося кантилевера с поверхностью по-
зволяют существенно уменьшить механическое воздействие зонда
на поверхность в процессе сканирования. Кроме того, развитие ко-
лебательных методик существенно расширило арсенал возможно-
стей АСМ по измерению различных свойств поверхности образцов.
На практике чаще используется так называемый «полуконтактный»
режим колебаний кантилевера (иногда его называют «прерывисто-
контактный». При работе в этом режиме возбуждаются вынужден-
ные колебания кантилевера вблизи резонанса с амплитудой поряд-
ка 10 – 100 нм. Кантилевер подводится к поверхности так, чтобы в
нижнем полупериоде колебаний происходило касание поверхности
образца. При сканировании образца регистрируется изменение ам-
плитуды и фазы колебаний кантилевера. Взаимодействие кантиле-
вера с поверхностью в «полуконтактном» режиме состоит из ван-
дер-ваальсового взаимодействия, к которому в момент касания до-
бавляется упругая сила, действующая на кантилевер со стороны
поверхности. Формирование АСМ изображения поверхности в
«полуконтактном» режиме происходит следующим образом. С по-
мощью пьезовибратора возбуждаются колебания кантилевера на
частоте, близкой к резонансной частоте кантилевера. При сканиро-
вании система обратной связи АСМ поддерживает постоянной ам-
плитуду колебаний кантилевера на уровне, задаваемом оператором.
Напряжение в петле обратной связи записывается в память компь-
ютера в качестве АСМ изображения рельефа поверхности. Одно-

Страницы