Автор: Иван Сапожников, 07 Июня 2010 в 13:44, задача
. Цели работы
1. Изучение влияния режима электрохимического травления на форму зонда для сканирующей зондовой микроскопии.
2. Исследование основных характеристик зонда.
3. Изготовление зондов разной формы и сравнение их основных характеристик.
2. Информация для преподавателя
Работа состоит из двух частей, выполняемых на двух занятиях (по 4 часа).
Первая часть работы заключается в изготовлении методом электрохимической заточки нового зонда.
Вторая часть работы заключается в определении формы зонда по изображению тестового образца TGT1 и исследовании основных характеристик зонда при разных режимах заточки.
Образцы для исследования: тестовые образцы TGT1.
3. Содержание работы
- Изготовление методом электрохимической заточки нового зонда и определение формы зонда по изображению тестового образца TGT1. Определение основных характеристик зонда (радиус, угол заточки, геометрической форма зонда).
- Получение зондов различными методами электрохимической заточки. Определение влияния режима заточки зонда на его характеристики.
3.5. Осуществите сближение зонда с образцом с помощью винта ручного подвода до появления отражения зонда от образца на экране монитора (приблизительно 0.5- 1 мм) .
3.6. Войдите в меню «Landing». Увеличьте в окне «Options» значение «Integrator delay» (время, необходимое для вытягивания сканера на полный диапазон при включении следящей системы) до 2000 мс, что позволит осторожно осуществлять сближение. Установите значение «Amplitude Suppresion» равным приблизительно 0,16. Эта предосторожность нужна на случай захвата взаимодействия на вершине или склоне иглы на тестовом объекте, где работа следящей системы может быть неустойчивой.
3.7. Осуществите сближение, нажав кнопку «Start». После захвата взаимодействия (появится надпись OK) уменьшите величину взаимодействия до значения 0,1. Убедитесь, что величина Z не уменьшается.
3.8. Откройте окно сканирования, нажав в меню кнопку «Scan». Задайте необходимые параметры сканирования. Для тестового образца TGT1 скорость сканирования рекомендуется установить не более 1000 nm/s, шаг сканирования – меньше, чем ожидаемая величина радиуса закругления кончика зонда (<50 nm), например 10÷20 нм. Размер области сканирования установить 3000х3000 ÷3500х3500 нм2.
3.9. Получите топографию поверхности образца. Сохраните полученное СЗМ изображение.
3.10. Осуществите отвод зонда от поверхности образца сначала в автоматическом режиме «Rising», а потом вручную на безопасное расстояние.
3.11.
Выньте датчик с зондом из гнезда измерительной
головки прибора NanoEducator.
4. Изготовьте новый зонд в другом режиме по методике описанной выше. Для лучшего статистического результата рекомендуется сделать несколько зондов
4.1. После изготовления нового зонда осуществите повторное определение формы зонда по тестовой решетке TGT1 в соответствии с п.3 Задания.
4.2. Постройте на одном графике профили линий через вершины зондов.
4.3. Определите радиус зонда на разных расстояниях от кончика.
4.4. Определите угол заточки зонда.
4.5. Сравните
полученные результаты.
7. Контрольные вопросы
1. Опишите идеальный СЗМ зонд.
2. Чем отличаются зонды для СТМ и ССМ?
3. Перечислите методы заточки зондов. Их достоинства и недостатки.
4. Опишите устройство для изготовления СЗМ зондов для прибора NanoEducator.
5. Расскажите о методе электрохимического травления.
6. Как можно модифицировать процесс травления для получения более острых зондов?
7. Какое
влияние оказывает форма
8. От
чего зависит скорость
9. Какое
влияние оказывают различные параметры
травления на формирование зонда?
8. Литература