Микроскоп сканирующий туннельный

Устройство с, а.-с. м. во многом аналогично устройству сканирующего туннельного микроскопа. Принципиальным отличием является то, что стабилизируется [c.537]

Лига. см. при ст. Сканирующий туннельный микроскоп. [c.537]

Развиваются также методы Э. м. с использованием туннельного тока (см. Сканирующий туннельный микроскоп). [c.551]

В 1990 г. в компании 1ВМ с помощью сканирующего туннельного микроскопа (см. прил. 3) была сложена аббревиатура 1ВМ из 35 ксеноновых атомов на грани (110) никелевого монокристалла, что блестяще подтвердило реальность идей атомной архитектуры и продемонстрировало возможности нанотехнологии. Общие сведения о нанотехнологии кратко изложены в пособии [4]. [c.5]

Рис. 2.9. Квантовый загон из 48 атомов железа. Атомы железа расположены с помощью сканирующего туннельного микроскопа [9] по окружности радиусом 7,3 нм на поверхности меди, где существует двухмерный

На рис. 4.1 показано изображение пирамиды (квантовой точки) из атомов германия на поверхности кремния, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Такая фигура образуется в течение нескольких секунд из осажденных атомов германия, как только их число превысит некоторое критическое значение и начнется взаимодействие со спонтанным формированием пирамид (длина основания 10 нм, высота 1,5 нм). [c.115]

Сканирующая туннельная микроскопия [c.182]

С помощью сканирующего туннельного микроскопа можно не только осуществлять собственно микроскопические исследования с подробной аттестацией поверхностной структуры (см. рис. 4.1), но и зондом перемещать отдельные атомы по поверхности, т.е. проводить модификацию поверхности (см. рис. 2.9). [c.182]

Сканирующий туннельный микроскоп — первый прибор, благодаря которому возможности нанотехнологических исследований были существенно расширены. [c.182]

Исследование поверхности металла с использованием туннельного эффекта [9.35]. Явление холодной эмиссии используется в сканирующем туннельном микроскопе с разрешающей способностью 0,1—0,2 нм. Принцип его действия — сканирование ме- [c.91]

Шероховатость поверхности приводит к рассеянию света. Термином рассеяние обозначают изменение углового распределения интенсивности отраженного и проходящего излучения после взаимодействия с веществом. Распределение интенсивности рассеянного света по углам (относительно первоначального направления при прохождении или относительно направления зеркального отражения от поверхности) зависит от свойств микрорельефа поверхности. Наряду с контактными профилометрами и сканирующими туннельными и атомно-силовыми микроскопами рассеяние света применяется для количественного изу- [c.65]

Разрешающая способность метода весьма высока по вертикали она составляет 0,01... 0,001 нм, по горизонтали 1...0.2 нм. Однако при таком увеличении размер поля сканирования весьма мал, поэтому, используются сканирующие туннельные микроскопы, имеющие разрешение около 10 нм, но сравнительно большое поле сканирования (порядка 100 мкм). [c.28]

СТМ - сканирующий туннельный микроскоп [c.5]

Для определения фрактальной размерности требуется использование оптической микроскопии в широком интервале изменения увеличения и разрешения. Это достигается при комбинировании световой, сканирующей электронной и трансмиссионной электронной микроскопии (в отдельных случаях также используют ионную туннельную электронную микроскопию). [c.92]

Методы всследования. Для определения периода поверхностной структуры используется метод дифракции Медленных электронов. Положения атомов на перестроенной поверхности измеряются с помощью сканирующего туннельного микроскопа, а также по рассеянию ионов. Тип и концентрация адсорбиров. атомов Определяются методами ож -спектроскопии. Сочетание туннельной микроскопии с одноврем. снятием вольт-амперных характеристик туннельного зонда дала возможность определить по отдельности распределение пространственной плотности электронов на П. с., соответствующих заполненным и пустым зона.ч. [c.652]

Экспериментальные методы, дающие информацию о поверхностных явлениях на атомном уровне, разнообразны. Это автоэмиссионная микроскопия (см. Ионный проектор), дифракция электронов, инфракрасная спектроскопия, ионная спектроскопия, комбинационное рассеяние света, оже-спектроскопия, сканирующая туннельная микроскопия, термодесорбц. спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия, электронная микроскопия, электрон-фотонная спектроскопия, ал-липсометрия и др. Эти методы позволяют решать мн. практически важные задачи в области электроники, роста кристаллов, вакуумной техники, катализа, повышения прочности материалов и их обработки, борьбы с коррозией и трением и т. д. Т. к. роль П. особенно велика для частиц малых размеров и тонких плёнок, то исследование поверхностных явлений приобрело особо важное значение для развития микроэлектроники. [c.655]

С. а.-с. м. можно преобразовать в прибор для зондирования магн. полей с субмикронным разрешением при этом на кончике пружины закрепляется круниыка ферромагн. материала. Другие области применения те же, что и дяя сканирующей туннельной микроскопии. Преимущество С. а.-с. м.— возможность изучения (с атомным разрешением) поверхности не только проводников, но и диэлектриков (рис.). [c.537]

В отличие от традиционной Т. с. сканирующая Т. с. кроме энергетич. характеристики позволяет получить пространств. характеристики электронных поверхностных состояний. Она базируется на использовании сканирующеро туннельного микроскопа, где туннельный ток локализуется в области размерами порядка атомных. Это [юзволяет выявить расположение максимумов волновых ф-ций электронов относительно двумерной кристаллич. решётки поверхности образца. В многослойных плёнках, гетеропереходах, сверхрешётках и др. возможно также выявление и спектроскопия отд. компонентов. [c.173]

Сканирующая Т. с. играет важную роль при исследовании сверхпроводимости, в особенности высокотемпературной, позволяя измерить распределение энергетич. щели по поверхности, установить структуру вихрей Абрикосова, во з 1икающих в сверхпроводниках второго рода в магн, поле. Изменяя величину зазора между образцом и остриём сканирующего туннельного микроскопа, можно наблюди п. резонансные состояния, обусловленные итерферен- [c.174]

Т. э. обязаны такие явления, происходящие в сильных электрич. полях, как автоионизация атомов (см. Ионизация полем) и автоэлектронная эмиссия из металлов, В обоих случаях электрич. поле образует барьер конечной прозрачности. Чем сильнее электрич. поле, тем прозрачнее барьер и тем сильнее электронный ток из металла. На этом принципе основан сканирующий туннельный микроскоп — [c.176]

Понимание принципов управления Ш. о. с. квантовых систем расширяет возможности приложений теории для создания новых приборов в микроэлектронике, квантовой одтике и т. д. Создание полей необходимой конфигурации возможно осуществлять с помощью технологии тончайших квантовых проводников, суперрешёток (см. Сверхрешётка), создания структур на поверхности с помощью туннельного микроскопа (см. Сканирующий туннельный микроскоп]. [c.471]

Для изучения топографии поверхности пленок и изломов рекомендуется применять сканирующий электронный микроскоп и атомно-силовой микроскоп. Планарные металлопроводящие наноструктуры типа приведенной на рис. 2.9 изготавливают и исследуют с помощью сканирующего туннельного микроскопа, который, с одной стороны, за счет приложенного потенциала позволяет вырывать и переносить атомы из одного места в другое, а, с другой стороны, используя характеристики туннельного тока, можно идентифицировать атомы разных элементов. [c.25]

Для технологии наноматериалов в соответствии с многообразием последних характерно сочетание, с одной стороны, металлургических, физических, химических и биологических методов, а с другой стороны, традиционных и принципиально новых приемов. Так, если подавляющее большинство методов получения консолидированных наноматериалов (см. табл. 2.2) достаточно тра-диционны, то такие операции, как изготовление, например, квантовых загонов с помощью сканирующего туннельного микроскопа (см. рис. 2.9), формирование квантовых точек самосборкой атомов, получение ДНК-нанокомпозитов (см. рис. 2.19) или использование ионно-трековой технологии для создания пористых структур в полимерных материалах основаны на принципиально иных технологических приемах. [c.115]

Рис. 4.1. Изображение квантовой точки, образованной еамосборкой атомов германия на поверхности кремния, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа

Интенсивно развиваются микроструктурные исследования одно- и многослойных BN, B N-HT [163], морфологии срезов на-нотубуленов [165] и условий формирования полигональных структур замкнутьк НТ. Эти работы близки исследованиям конических наночастиц BN [166]. Подобные молекулярные структуры рассматриваются как перспективные элементы полевых, электронных эмиттеров, зондирующих игл в сканирующей туннельной микроскопии, наноиденторов при изучении структурного портрета поверхности. [c.24]

Серьезные новые задачи возникают и в оснащении все усложняющихся производств методами контроля качества продукции, особенно в применении к пластинам. По мере увеличения степени интеграции твердотельных электронных устройств все острее ощущается потребность в новых высокоразрешающих, экспрессных, высокоинформативных и автоматизированных бесконтактных методах контроля, объективно характеризующих пригодность монокристаллов и пластин для решения новых задач. Требования по количеству и размерам присутствующих в монокристаллах и на поверхности пластин дефектов ужесточаются с каждым годом, и возможности традиционных оптических и электрофизических методов контроля уже практически исчерпаны. Необходим переход на метрологию нового уровня, с использованием возможностей сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии, а также других современных методов контроля структуры и свойств с субмикрон-ным и нанометровым разрешением. При этом новые средства контроля должны хорошо вписываться в идеологию создания гибких, непрерывных, высокопроизводительных автоматизированных технологических линий. Весьма актуальной становится и проблема экспрессного контроля загрязнения поверхности пластин металлическими примесями с чувствительностью на уровне -10 ат/см . [c.46]

ПЭМ ВР становится важным инструментом и в исследовании поверхности твердых тел, особенно наноструктурных материалов, где возможности традиционных методов анализа поверхности, таких как сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и др., ограничены. Совсем недавно ПЭМ ВР хорошо себя зарекомендовала для локального анализа тонкого приповерхностного слоя наноматериалов. Так, в основе субплантационной модели роста -BN лежит гипотеза о том, что на поверхности растущего -BN образуется монослой л/ -связанного BN. Для проверки этой гипотезы были выполнены исследования структуры приповерхностного слоя -BN с помощью ПЭМ ВР на поперечных срезах [3]. Установлено, что верхний слой пленки содержит чистый -BN, что свидетельствует о послойном гомоэпитаксиальном росте -BN. [c.502]

Изменение положения кантилевера в процессе сканирования можно измерять разными способами иглой сканирующего туннельного микроскопа (работающего на основе регистрации туннельного тока между проводяпдим образцом и микроиглой). [c.291]

Особый интерес для изучения субмикрошероховатости представляет сканирующий туннельный микроскоп. Принцип работы туннельного микроскопа заключается в том, что между металлической иглой и поверхностью. над которой она перемещается, под действием приложенного напряжения за счет туннельного эффекта возникает ток. Сила тока зависит от величины зазора. Если напряжение поддерживать постоянным, то для сохранения постоянной силы тока необходимо перемещать иглу, сохраняя зазор неизменным с помощью системы обратной связи. Отслеживая движение иглы, получаем профиль поверхности. [c.28]

Рис. 1. Изображение предварительно отполированной поверхности монокристалла меди в растровом электронном микроскопе после ионной бомбардировки под разными углами к ней (а и б) (увеличение -10 ) в — изображение участка 50x50 нм той же поверхности, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа после специальной обработки, выравнивающий рельеф. Видны моноатомные ступеньки и отдельные точечные дефекты

В последние годы в связи с развитием субмикронных и на-нометрических технологий разработан ряд более совершенных методов селективного травления. Среди них отметим инициирование химических реакций в слое адсорбированных на поверхности молекул с помошью электронных пучков диаметром порядка нескольких н.м. Продукты реакции селективно травят поверхность и создают заданный рельеф. Так, в случае GaAs с адсорбированными молекулами I2, используя электронный пучок сканирующего туннельного микроскопа, удалось создать заданный рельеф со средней глубиной = 3 нм. [c.122]

Рис.4.4. Схемы, поясняющие работу сканирующего туннельного микроскопа а) энергетическая диаграмма металлического образца (1) и металлического острия (2), разделенных туннельным зазором б) расположение острия и исследуемой поверхности в) взаимное расположение сканирующего элемента и образца в атомном силовом наноскопе

Крупный прорыв в изучении геометрии поверхности произошел в 1981 г., когда Биннинг и Рёрер сконструировали первый сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), часто называемый теперь наноскопом. [c.125]

Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) 125-127 Спектроскопия энергетических потерь электронов (СЭПЭ) 167 [c.282]

Для получения информации о распределении рельефа поверхности в методах неразрушающего контроля, основанных на физической мезомеханике, в настоящее время разработаны и используются различные способы, в частности сканирующая зондо-вая [2] и оптическая [3] микроскопии. Сканирующая зондовая микроскопия подразделяется на сканирующую туннельную и атомно-силовую микроскопии. Диапазон высот рельефа, измеряемого данными методами, лежит в пределах нескольких микрон, а погрешность измерений составляет единицы ангстрем. Необходимым условием проведения исследований с использованием сканирующей туннельной микроскопии, в отличие от атомно-силовой, является наличие на поверхности исследуемого материала токопроводящего слоя. Главными недостатками представленных методов являются возможность получения информации о небольших участках поверхности (сотни мкм ), что в большей степени соответствует исследованиям процессов пластической деформации на микромасштабном уровне (уровне дефектов кристаллической решетки) [1], а также достаточно высокая стоимость. [c.29]

ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП, см. Сканирующий туи-иельныи микроскоп. [c.175]

ГИИ и материаловедения полупроводниковых наноструктур вряд ли возможно без глубокого проникновения в природу явлений, разыгрывающихся в традиционных полупроводниковых средах на атомном (молекулярном) уровне. Это, в свою очередь, требует разработки новых нестандартных методов исследования с использованием сканирующей атомно-силовой и туннельной микроскопии, электронной микроскопии высокого разрешения, рентгеновской спектрометрии с применением син-хротронного излучения и ряда других современных подходов. [c.113]

Для получения информации о рельефе поверхности используются различного вида щуповые приборы (профилометры, профилографы), оптические интерферометры, туннельные и сканирующие атомно-силовые микроскопы и т. д. Они позволяют с той или иной степенью точности воссоздать микрорельеф поверхности на заданном ее элементе, а также определить некоторые её характеристики (осреднённый высотный и шаговый параметры, средний наклон и радиус кривизны в вершине неровности, среднее количество неровностей на единицу площади и т.д.). Развитие измерительной техники приводит к изменению представлений о топографии, что стимулирует возникновение новых математических моделей, используемых для описания топографии поверхности. С другой стороны, при создании приборов для исследования топографии в конструкцию и программное обеспечение закладывается возможность измерения и расчёта характеристик, наиболее широко используемых при моделировании. Обзор экспериментальных методов исследования топографии поверхностей содержится в [59, 235]. [c.11]

Профилограмма позволяет оценить характеристики профиля поверхности по определенному сечению, однако свойства контакта зависят от формы и высоты микронеровностей, т.е. от их топографии. Трехмерное строение поверхности можно изучать, снимая множество профилограмм, расположенных параллельно, и обрабатывая их по специальной методике. Для изучения топографии поверхности можно использовать также другие сканирующие приборы, в частности растровый и туннельный электронные микроскопы. На рис. 2.1 показано топофафическое изображение поверхности, полученное с помощью растрового микроскопа. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...