SPM (Scanning Probe Microscopy) Dr. Pungor András Miskolc, 2008 április 2 Nanofelbontású méréstechnika

STM (Scanning Tunneling Microscope) 1983: G. Binnig H. Rohrer megalkotta az STM-et 1983: G. Binnig H. Rohrer megalkotta az STM-et 1986: Megkapták a Nobel dijat 1986: Megkapták a Nobel dijat Mi tette technikailag lehetővé az STM megalkotását? Piezoelektromos vezérlés Mi is a piezoelektromos hatás? Elmozdulás Feszültség

STM A mérés mechanizmusa

STM Constant current modeConstant height mode A két fő méréstechnikai metódus a szabályozásra

STM Képformálás STM képe az HOPG-nek Highly Oriented Pyrolytic Graphite 4 x 4 nm képméret Az atomok közötti távolság : 2.5 angstrom

SPM Képformálás

SPM Mi az STM hátránya? Csak vezető felületeket mér! Megoldás! AFM Atomic Force Microscope

AFM Miért AFM? AFM SFM Scanning Force Microscopy

SFM

SFM Az érzékelés evolúciója

SFM Mérési Módok Constant HeightConstant Force

SFM “műremekek”(artifacts) A rugólemez elhajlása

SFM “műremekek”(artifacts) Tűhatások MérésMért felület

SFM “műremekek”(artifacts) Tű-felszin kölcsönhatás 6 x 6 micrometeres U betű fehérjéből

SFM “műremekek” (artifacts) Tű-felszin kölcsönhatás A mikroseprű működése

SFM “műremekek”(artifacts) Tű-felszin kölcsönhatás Túlszabályozás Súrlódás

AFM, atomic force microscopyatomic force microscopy contact AFM non-contact AFM dynamic contact AFM BEEM, ballistic electron emission microscopyballistic electron emission microscopy EFM, electrostatic force microscopeelectrostatic force microscope ESTM electrochemical scanning tunneling microscopeelectrochemical scanning tunneling microscope FMM, force modulation microscopyforce modulation microscopy KPFM, kelvin probe force microscopykelvin probe force microscopy MFM, magnetic force microscopymagnetic force microscopy MRFM, magnetic resonance force microscopymagnetic resonance force microscopy NSOM, near-field scanning optical microscopy (or SNOM, scanning near-field optical microscopy)near-field scanning optical microscopy PSTM, photon scanning tunneling microscopyphoton scanning tunneling microscopy PTMS, photothermal microspectroscopy/microscopyphotothermal microspectroscopy SECM, scanning electrochemical microscopyscanning electrochemical microscopy SCM, scanning capacitance microscopyscanning capacitance microscopy SGM, scanning gate microscopyscanning gate microscopy SICM, scanning ion-conductance microscopyscanning ion-conductance microscopy SPSM spin polarized scanning tunneling microscopyspin polarized scanning tunneling microscopy SThM, scanning thermal microscopy[1]scanning thermal microscopy[1] STM, scanning tunneling microscopyscanning tunneling microscopy SVM, scanning voltage microscopyscanning voltage microscopy SHPM, scanning Hall probe microscopyscanning Hall probe microscopy

SFM mérések Erő-elmozdulásFelszin keménység

CCFM Constant Compliance Force Modulation

CCFM Constant Compliance Force Modulation

CCFM Constant Compliance Force Modulation

A CCFM mérés felépitése

Más SFM méréstechnikák Non Contact Semi Contact (Tapping Mode)

SPM méréstechnikák SCM (Scanning Capacitance Microscopy) SMFM (Scanning Magnetic Force Microscopy)

Köszönöm a figyelmet