Mikroskopia sił atomowych - nowa jakość pomiarów

• Autorzy: Krzysztof Rożniatowski , Janusz Artur Rębiś

Warianty tytułu

Atomic Force Microscopy - New Quality of Measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Podjęto próby modyfikacji sond mikroskopu sił atomowych, wykorzystując skupioną wiązkę jonów - HITACHI FB-2100. Jako materiału badawczego wykorzystano próbkę ze szkła metalicznego na bazie Fe, Co oraz Ni. Próbkę skanowano sondą standardową oraz zmodyfikowaną. Wstępne badania pozwoliły stwierdzić, że modyfikacja sondy umożliwia uzyskanie znacznie dokładniejszego odwzorowania nanostruktury. W celu ilościowego porównania możliwości sond zmodyfikowanych zaprojektowano i wykonano próbkę testową na podłożu krzemowym, charakteryzującą się modelowymi zagłębieniami o różnej głębokości. Próbki badano przy użyciu mikroskopu sił atomowych marki Veeco typ Multimode V stosując tryb kontaktu przerywanego oraz kontrastu fazowego zarówno sondą standardową jak i po modyfikacji. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że zaproponowana modyfikacja sond umożliwia dokładne badanie nanostruktury z wykorzystaniem wysokich powiększeń bez konieczności stosowania próżni lub innych specjalnych warunków pracy urządzenia. (abstrakt oryginalny)

EN

For the SPM probes modifications focused ion beam (FB-2100 from Hitachi) was used. Metallic glass based on Fe, Co and Ni was used for comparison the images obtained via standard and modified probes. Preliminary results shown that modification allows to obtain much more detailed images of nanostructure. For quantitative comparing the capabilities of modified tips, authors designed and prepared special test sample based on silicon wafer with squares and holes with different size and deep. Samples were measured with Veeco Multimode Nanoscope V, in Tapping Mode and Phase Imaging, with standard and modified tips. The results shown that not complicated modification of the probes gives an opportunity to take accurate images/3d diagrams of high magnified scan area in standard condition, without vacuum or other special environment. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Metrologia; Proces badawczy; Pomiary

EN

Metrology; Research process; Measurement

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2013
• Numer: nr 1
• Strony: 27-37

Twórcy

autor

Krzysztof Rożniatowski

• Politechnika Warszawska

autor

Janusz Artur Rębiś

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• Zhikun Zhan (2007) AFM Operating-Drift Detection and Analyses based on Automated Sequential Image Processing. IEEE-NANO 2007. Proceeding of 7th IEEE Conference of Nanotechnology.
• Vasille M.J., Grigg D.A, Griffith J.E., Fitzgerald E.A., Russel P.E. (1991) Scanning probe tips formed by focused ion beam. Review of Scientific Instruments, 62 (9), 2167-2171.
• Bale M., Palmer R.E. (2002) Microfabrication of silicon tip structures for multiple probe scanning tunneling microscopy. Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures, 20 (1), 364-369.
• Vossough K.K., Bower R.W. (2000) Electron field emission from polycrystalline silicon tips. Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures, 18 (2), 962-967.
• Kanechika M., Sugimoto N., Mitsushima Y. (2002) Study on a condition for the formation of high density of silicon needles with high aspect ratio. Journal of Vacuum Science & Technology B, 20 (5), 1843-1846.
• Chen Y., Guo L., Shaw D.T. (2000) High density silicon and silicon nitride cones. Journal of Crystal Growth, 210 (4), 527-531.
• Chattopadhyay S., Chen L.C., Chen K.H. (2006) Nanotips: growth, model, and applications. Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 31, 15-53.
• Umemura K., Komatu J., Uchihashi T., Choi N., Ikawa S., Nishinaka T., Shibata T., Nakayama Y., Katsura S., Mizuno A., Tokumoto H., Ishikawa M., Kuroda R. (2001) Atomic Force Microscopy of RecA-DNA Complexes Using a Carbon Nanotube Tip; Biochemical and Biophysical Research Communications, 281 (2), 390-395.
• Wong S., Woolley A., Joselevich E., Lieber Ch.M. (1999) Functionalization of carbon nanotube AFM probes using tip-activated. Chemical Physics Letters, 306 (5-6), 219-225.
• Lee J., Kang W., Choi B., Choi S., Kim J. (2008) Fabrication of carbon nanotube AFM probes using the Langmuir-blodgett technique. Ultramicroscopy, 108, (10), 1163-1167.
• Huang S., Lin M.W., Sun Y.C., Lin L.J. (2007) Improving the spatial resolution of a magnetic force microscope tip via focused ion beam modification and magnetic film coating. Scripta Materialia, 56 (5), 365-368.
• Prater C.B., Maivald P.G., Kjoller K.J., Heaton M.G. (2004) Tapping Mode Imaging. Applications and Technology. Veeco Instruments Inc. AN04, Rev A1
• . Babcock K.L., Prater C.B. (2004) Phase Imaging: Beyond Topography. Veeco Instruments Inc. AN11, Rev A1
• . Agrawal D.C., Chakachery E.A. (1985) Preparation and properties of iron-boron metallic glass ribbons melt spun in air. Bulletin of Materials Science, 7 (2), 137-148.