СЗМ Solver PRO-M в комплекте с жидкостной головкой предназначен для исследования поверхности твердых тел в воздушной и жидкой средах с нанометровым/ангстремным разрешением как в плоскости образца, так и по высоте.
Методы исследования поверхности реализуемые на данном СЗМ:
1. сканирующая туннельная микроскопия (СТМ)
2. атомно-силовая микроскопия (АСМ)
2.a. контактный режим
2.b. неконтактный режим
2.c. полуконтактный режим
3. жидкостная АСМ
Способы сканирования поверхности образца:
- сканирование образцом с помощью сменных сканеров (табл. 1) и универсальной измерительной головки или СТМ головки
- сканирование зондом с помощью сканирующей измерительной головки “SMENA” (табл. 1)
- сканирование образцом и зондом при использовании сканера и сканирующей измерительной головки “SMENA”.
Табл. 1. Характеристики сканеров и сканирующих головок.
|
Модель
|
Диапазон сканирования
|
Минимальный шаг сканирования
|
|
SC101
|
1×1×1 мкм (±10%)
|
0.0004 нм
|
|
SC110
|
10×10×2 мкм (±10%)
|
0.0011 нм
|
|
SC150
|
50×50×3 мкм (±10%)
|
0.006 нм
|
|
SMENA
|
50×50×2.5 мкм (±10%)
|
0.006 нм
|
Физические характеристики получаемые при исследовании поверхности:
1. структура поверхности
1.a. морфология поверхности
1.b. атомная структура
2. поверхностные свойства
2.a. фазовый контраст
2.b. исследование микротрения и микротвёрдости
2.c. исследование сопротивления растекания
2.d. исследование доменной структуры ферроэлектриков
Зондовые датчики:
-
для исследования образцов в контактном режиме измерений используются прочные зондовые датчики CSG11 (CSG1) (изготовленные фирмой NT-MDT) с радиусом закругления вершины 5 нм и с угловой расходимостью кончика зонда <22°, покрытые плёнкой Pt(Au) (для изучения электрических характеристик поверхности и для метода СТМ).
- для исследования образцов в неконтактном и полуконтактном режиме измерений используются зондовые датчики NSG11 (NSG1) (изготовленные фирмой NT-MDT) с радиусом закругления вершины 5 нм и с угловой расходимостью кончика зонда <22°, покрытые плёнкой Pt (Au) (для изучения электрических характеристик поверхности и для метода СТМ).
Разрешение составляет от нескольких десятков нанометров до одного ангстрема и определяется:
-
типом используемого зонда
- методом (режимом) которым исследуется поверхность (АСМ, СТМ)
- исследуемой физической величиной (морфология поверхности, микротвёрдость)
- погрешностями прибора
Параметры исследуемых образцов:
-
длина и ширина в латеральной плоскости несколько сантиметров (сканирующая измерительная головка “SMENA” позволяет исследовать образцы практически любых размеров)
- толщина несколько миллиметров
- вес до 100 гр (только для сканеров)
Исследуемые структуры:
- образцы с квантовыми точками (КТ) на поверхности (латеральный размер КТ от 10 нм до 200 нм)
- срезы металлов с выделением границ зёрен на поверхности (размеры зёрен ~ 0.5÷10 мкм)
- тонкие диэлектрические плёнки
Методы литографии (в контактном режиме):
5. модификация рельефа поверхности
5.a. растровая литография
5.b. векторная литография
5.c. перемещение отдельных атомов зондом
6. модификация поверхностных свойств образцов (анодное оксидирование).