ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ «Сканирующая зондовая микроскопия»

1. Устройство и физические принципы работы сканирующего туннельного микроскопа (СТМ).

2. Вольт-амперная характеристика туннельного контакта металл-вакуум-металл. Формула Симмонса. Приближение малых напряжений, автоэлектронная эмиссия, промежуточный случай.

3. Сканирующая туннельная спектроскопия. Спектроскопия свободных и заполненных состояний. V-модуляция.

4. Эффект кулоновской блокады туннелирования в СТМ.

5. Эффект резонансного туннелирования в СТМ.

6. Контраст работы выхода в СТМ. Z-модуляция.

7. Устройство и физические основы работы оптико-механического атомно-силового сенсора в контактном режиме.

8. Микроскопия латеральных сил.

9. Устройство и физические основы работы тензоэлектрического атомно-силового сенсора в контактном режиме.

10.Сила Ван-дер-Ваальса.

11.F/S спектроскопия. Z-модуляция.

12.Капиллярные силы в атомно-силовой микроскопии.

13.Силы адгезии между зондом и образцом. Адгезионная мода

14.Контактное взаимодействие зонда с поверхностью. Задача Герца. Измерение упругого модуля поверхности твердых тел.

15.АСМ моды. Классификация АСМ мод.

16.Устройство и физические основы работы оптико-механического атомно-силового сенсора в неконтактном режиме. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики кантилевера как колебательной системы..

17.Устройство и физические основы работы тензоэлектрического атомно-силового сенсора в неконтактном режиме.

18.Устройство и физические основы работы пъезотрубчатого атомно-силового сенсора в неконтактном режиме.

19.Разновидности неконтактных АСМ мод. Истинная неконтактная мода (True Non-Contact), периодический контакт (Tapping Mode).

20.Режим контраста материала в неконтактной АСМ моде (Phase Imaging Mode).

21.ЧМ детектирование в неконтактной АСМ. Истинное атомное разрешение в АСМ.

22.Устройство, принципы работы и применение ближнепольного сканирующего оптического микроскопа (БСОМ).

23.Устройство и физические основы работы пьезокварцевого вилкового атомно-силового сенсора сдвиговой силы (Tuning Fork Shear Force Sensor).

24.Зависимость амплитуды, частоты и фазы колебаний кантилевера в неконтактной АСМ от расстояния зонд-образец (Кривая подвода).

25.Подъемная мода АСМ.

26.Физические основы и применение метода магнитно-силовой микоскопии (МСМ)

27.Физические основы метода электросиловой микроскопии (ЭСМ). Кельвин-мода. Сканирующая емкостная микроскопия.

28. Применение СЗМ для исследования пространственного распределения температуры поверхности твердых тел и микроэлектронных приборов.

29.Микроскопия сопротивления растекания (Spreading Resistance Microscopy).

30.Пьезоэлектрическая мода. Физические основы и применение.

31.Акустическая атомно-силовая микроскопия (AFAM). Физические основы и применение.

32.Устройство, принципы работы и характеристики СЗМ сканеров. Артефакты СЗМ изображения, обусловленные сканером, и методы борьбы с ними. Методы линеаризации характеристик сканеров.

33.Артефакты конволюции. Метод деконволюции СЗМ изображений.

34.Конструкция и принципы работы системы обратной связи в СЗМ. Режимы постоянной высоты и постоянного тока (силы). Постоянные цепи обратной связи (P, I, D). Роль этих параметров в формировании СЗМ изображений.

35.Методы визуализации СЗМ изображений.

36.Методы выравнивания СЗМ изображений.

37.Статистический анализ СЗМ данных. Построение и обработка гистограмм распределения высот.