SK288589B6 - Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy - Google Patents
Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy Download PDFInfo
- Publication number
- SK288589B6 SK288589B6 SK78-2012A SK782012A SK288589B6 SK 288589 B6 SK288589 B6 SK 288589B6 SK 782012 A SK782012 A SK 782012A SK 288589 B6 SK288589 B6 SK 288589B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- probe
- transient
- analyzed
- tuner
- sample
- Prior art date
Links
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001773 deep-level transient spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004667 electrostatic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000002465 magnetic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004651 near-field scanning optical microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004645 scanning capacitance microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
- G01Q60/30—Scanning potential microscopy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q10/00—Scanning or positioning arrangements, i.e. arrangements for actively controlling the movement or position of the probe
- G01Q10/04—Fine scanning or positioning
- G01Q10/045—Self-actuating probes, i.e. wherein the actuating means for driving are part of the probe itself, e.g. piezoelectric means on a cantilever probe
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q20/00—Monitoring the movement or position of the probe
- G01Q20/04—Self-detecting probes, i.e. wherein the probe itself generates a signal representative of its position, e.g. piezoelectric gauge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu sa vyznačuje tým, že sonda je umiestnená a premiestňovaná v malej vzdialenosti od zobrazovaného povrchu, vo zvolenom bode sa nastaví vhodná vzdialenosť sondy od povrchu a napájanie senzora na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu sa vypne, uskutoční sa lokálna nábojová tranzientná spektroskopická analýza a následne sa napájanie senzora na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu znovu zapne. Spoľahlivá analýza tranzientov je umožnená oddelením analyzovaného tranzientného prúdu od prúdu napájajúceho senzor na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu, a to oddelením kroku nastavenia polohy sondy od kroku vlastného merania veličiny.
Description
Technické riešenie sa týka špecifického spôsobu realizácie rastrovacej sondovej mikroskopie, a to rastrovacej tranzientnej mikroskopie, využívajúcej nábojovú tranzientnú spektroskopiu na analýzu materiálov na mikroskopickej úrovni.
Doterajší stav techniky
Metóda DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) sa stala pravdepodobne najúspešnejšou metódou analýzy elektricky aktívnych hlbokých defektov v polovodičových štruktúrach. Pri konvenčnej metóde DLTS sa rýchlosť emisie nábojov zachytených v defektoch mení zahrievaním. Takýto prístup je nepraktický v mikroskopii, kde sa musia zaznamenať dáta z mnohých bodov, lebo by to vyžadovalo opakujúce sa cykly zahrievania a ochladzovania, a to by kládlo extrémne nároky na reprodukovateľnosť vzájomnej polohy sondy zariadenia a analyzovanej vzorky pri zmenách teploty, a malo veľké časové nároky na trvanie analýzy.
Doteraz známe riešenie je opísané napríklad v EP 2325657, kde sa opisuje rastrovací mikroskop, ktorý obsahuje oscilačný obvod vytvárajúci signál indikujúci fázu budiaceho signálu, z ktorého je vytvorený budiaci signál. Zo signálu odchýlky je vygenerovaný komplexný signál. Výpočtový obvod vypočíta argument komplexného signálu. Výstupný signál zodpovedajúci veľkosti interakcie medzi sondou a vzorkou sa získa pomocou fázového komparátora, ktorý zistí rozdiel fázy argumentu a budiaceho signálu. Navyše doplnením o slučkový filter možno vytvoriť fázový záves a vytvoriť frekvenčný signál, ktorý odráža zmenu rezonančného kmitočtu sondy.
Patent US6094971 sa týka rastrovacieho sondového mikroskopu na zisťovanie interakcie medzi povrchom vzorky a hrotom sondy, pričom sonda nie je v priamom kontakte s povrchom vzorky. Zapojenie mikroskopu využíva fázovo citlivý detektor na zisťovanie fázového rozdielu medzi budiacim signálom a výstupom napäťového zosilňovača, pričom výstup uvedeného fázovo citlivého detektora je vstupom napätím riadeného oscilátora, čím sa vytvára zapojenie fázového závesu, kde sa interakcia medzi hrotom sondy a povrchom vzorky prejavuje ako posun v mechanickej rezonančnej frekvencii kryštálového oscilátora.
V patente EP0551814 je zase opísané zariadenie na pozorovanie povrchu materiálov a spôsob pozorovania. Pôsobenie síl na vibrujúcu sondu, bezkontaktné skenujúcu povrch materiálu, je snímané viacerými detektormi. V alternatívnom riešení je na vyhodnocovanie použitý obvod fázového závesu so zisťovaním fázového rozdielu medzi dvomi signálmi.
Popri zobrazovaní reliéfu povrchu nároky formulované v uvedených príkladoch zahŕňajú použitie opísaných zariadení na rôzne metódy analýzy, napr. EFM (elektrostatickej silovej mikroskopie), MFM (magnetickej silovej mikroskopie), KPM (mikroskopie Kelvinovou sondou), založené na silovom pôsobení na sondu. Iné nároky sú založené na nastavení vzdialenosti sondy od povrchu na vykonanie analýzy metódou optickej mikroskopie v blízkom poli (SNOM, NSOM) a kapacitnej mikroskopie (SCM).
Metóda DLTS (patent US3859595) sa používa na analýzu hlbokých defektov v polovodičoch. Hlbokými sa nazývajú defekty (pasce, záchytné centrá), vzdialené od hrany vodivostného alebo valenčného pásu o násobky súčinu kT, kde k je Boltzmannova konštanta a T absolútna teplota, v dôsledku čoho nosiče náboja po zachytení zotrvajú v takýchto defektoch dlhší čas. Obvykle sa aplikuje na vzorky (diódy, kondenzátory) s plochou elektród 0,1 až 1 mm2. Sťažená situácia nastávala pri aplikácii DLTS na štruktúry predstavujúce kondenzátor s veľmi malou kapacitou. Tu si riešenie vyžaduje zvýšiť citlivosť o viac rádov. Pri malých rozmeroch tranzistorových štruktúr bol problém riešený aplikáciou exeitačných pulzov na vstupe a využívaním vlastného zosilnenia tranzistora pri meraní výstupného prúdu alebo konduktancie kanála. Takáto možnosť vš ak nie je aplikovateľná pri jednoduchých tenkých filmoch, ktoré ako meraný objekt predstavujú dvojpól.
Aplikácia kapacitnej verzie DLTS v mikroskopii bola opísaná v práci C. K. Kim, I. T. Yoon, Y. Kuk a H. Lim, „Variable-temperature scanning capacitance microscopy: A way to próbe chargé traps in oxide or semiconductor“, Applied Physics Letters, 78, 613 (2001) a v práci A. L. Tóth, L. Dózsa, J. (ivnlai, F. Giannazzo a V. Raineri, „SCTS: scanning capacitance transient spectroscopy“, Materials Science in Semiconductor Processing 4, 89 (2001). Nevýhodou a nedostatkom kapacitnej DLTS je, že je použiteľná len na polovodičové materiály s dostatočne veľkou vodivosťou. Nehodí sa napr. na analýzu dielektrických filmov alebo organických polovodičov. Širšie možnosti využitia poskytuje nábojová verzia DLTS, opísaná v práci T. J. Mego, „hnproved feedback chargé method for quasistatic CV measurements in semiconductors “, Review ofScientific Instruments, 57, 2798 (1986).
S K 288589 B6
Podstata vynálezu
Nedostatky doterajších zariadení rieši spôsob riadenia sondy mikroskopu, výhodou ktorého je, že umožňuje mikroskopickú analýzu defektov tranzientnou spektroskopiou aj v málo vodivých polovodičových a dielektrických filmoch. Ďalšou výhodou je, že sonda nie je v kontakte s analyzovaným povrchom, nepoškodzuje ho a zároveň sa neopotrebováva.
Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu sa vyznačuje tým, že sonda je umiestnená a premiestňovaná v malej vzdialenosti od zobrazovaného povrchu, vo zvolenom bode sa nastaví vhodná vzdialenosť sondy od povrchu a napájanie senzora na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu sa vypne, uskutoční sa lokálna nábojová tranzientná spektroskopická analýza, a následne sa napájanie senzora na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu znovu zapne. Spoľahlivá analýza tranzientov je umožnená oddelením analyzovaného tranzientného prúdu od prúdu napájajúceho senzor na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu, a to oddelením kroku nastavenia polohy sondy od kroku vlastného merania veličiny.
Výhodou riešenia je, že umožňuje pripojenie sondy, tvorenej miniatúrnym rezonátorom s pripojeným hrotom snímajúcim analyzovanú veličinu k širokopásmovému zosilňovaču bez potreby ďalšieho prívodu, ktorý by komplikoval realizáciu sondy a znižoval jej mechanický činiteľ kvality Q, a tým aj citlivosť snímania interakcie s povrchom Lokálna nábojová tranzientná analýza sa uskutoční po nastavení hrotu sondy do zvolenej vzdialenosti od povrchu, snímanej pomocou rezonátora. Prúd rozkmitávajúci rezonátor je zosilňovaný zosilňovačom, ktorý slúži aj na zosilňovanie prúdových tranzientov (prechodových javov). Súčasné privedenie obidvoch signálov na jediný zosilňovač by viedlo k ich vzájomnému ovplyvňovaniu a k ťažkostiam s ich spoľahlivým oddelením po zosilnení. Vynález preto rieši aj spôsob oddelenia obidvoch signálov.
Obrázok 1 ukazuje realizáciu rastrovacieho nábojového tranzientného mikroskopu na snímanie sily pôsobiacej medzi hrotom sondy 2 a analyzovaným povrchom vzorky 12, ktorá používa snímanie fázového posunu medzi napájacím napätím a deformáciou ladičky 1, pričom udržovanie zvolenej vzdialenosti sa uskutočňuje stabilizáciou kmitočtu kmitov ladičky j, pomocou obvodu fázového závesu 6, ktorého výstup je pripojený na aktuátor 4, nastavujúci polohu sondy v smere kolmom na analyzovaný povrch vzorky 12 tak, aby sa zabezpečil konštantný kmitočet kmitania hrotu 2, čomu zodpovedá konštantná vzdialenosť hrotu sondy 2 od povrchu 12.
Po nastavení zvolenej vzdialenosti si na to určený obvod 9 zapamätá a udržuje napätie na aktuátore 4 a napájanie ladičky sa vypne. Po zastavení jej kmitania sa na analyzovanú vzorku 12 privedú prúdové alebo svetelné impulzy a vzniknuté prúdové tranzienty sa integrujú, podľa potreby stredujú a vhodnou metódou analyzujú. Následne sa po ukončení analytickej fázy obnoví napájanie ladičky 1, po ustálení amplitúdy jej kmitov a kmitočtu riadiaceho napätia napätím riadeného osciloskopu 11 sa obnoví spojenie výstupu s aktuátorom 4, čím sa umožní korekcia vzdialenosti sondy od povrchu v prípade, že sa počas analytickej fázy zmenila.
Podľa potreby sa sonda premiestni do ďalšieho bodu aproces saopakuje.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obrázku č. 1 je znázornené schematické zapojenie zariadenia sondy.
Na obrá/ku č. 2 je znázornené zapojenie sondy ako príklad konkrétneho uskutočnenia rastrovacej mikroskopie.
Na obrázku č. 3 je znázornené bežné usporiadanie, pri ktorom boky ramien ladičky zvierajú s povrchom analyzovanej vzorky uhol menší ako 15 stupňov.
Na obrá/ku č. 4 je usporiadanie, pri ktorom boky ramien ladičky zvierajú s povrchom analyzovanej vzorky uhol väčší než 15 stupňov a menší než 90 stupňov a medzi ladičku a analyzovanú vzorkuje vložené tienenie.
Príklady uskutočnenia vynálezu
V opise konkrétneho uskutočnenia sú analógové vstupy bezoznačenia, označené (a) alebo (b) a riadiace vstupy (k). Výstupy sú bez označenia alebo sú značené (v), (u) alebo (v).
Senzor snímajúci polohu sondy vzhľadom na analyzovaný povrch je tvorený piezoelektrickým rezonátorom - kremennou ladičkou 1, jeden z kontaktov ktorej je pripojený na zdroj striedavého signálu, predstavovaný napätím riadeným zdrojom 22 signálu na napájanie ladičky 1 a druhý kontakt je spojený s vodivým hrotom 2 a súčasne je pripojený na vstup (a) zosilňovača 5. Analyzovaná vzorka je vodivo spojená so stolíkom elektródou 3, na ktorú je pripojené predpätie a cxcitačné impulzy zo zdroja 8 cxcitačnýcli impulzov. Prúd ge3
S K 288589 B6 nerovaný vo vzorke predpätím a budiacimi impulzmi je cez vodivý hrot 2 privedený na vstup (a) zosilňovača 5, v konkrétnom príklade spínaného integrátora. Výstup zosilňovača 5 je spojený so vstupom (a) procesora 13 prechodových javov a súčasne aj so vstupom (a) fázového detektora 16. Na vstup (b) fázového detektora 16 je pripojené výstupné napätie riadeného zdroja 22 signálu na napájanie ladičky 1,. Výstup fázového detektora 16 je pripojený cez vstup (a) na pamäť 18 vstupného napätia regulátora 19 a súčasne cez jej výstup na vstup regulátora 19, a na pamäť 21 riadiaceho napätia riadeného zdroja signálu a súčasne cez jej výstup na riadený zdroj 22 signálu, v tomto prípade napätím riadený oscilátor. Prúd z výstupu riadeného zdroja 22 signálu na napájanie ladičky je privedený na kremennú ladičku 1, ktorú udržuje v rezonancii, prípadne v inom zvolenom bode rezonančnej krivky. Výstupným napätím regulátora 19 je ovládaný aktuátor 4, ktorý zabezpečuje potrebný pohyb sondy v smere kolmom na povrch 12 analyzovanej vzorky. Riadiaci impulz z výstupu (v) dátového riadiaceho procesora 7 cez vstup (k) zablokuje stav pamätí 18 vstupného napätia pre regulátor 19 a pamäť 21 riadiaceho napätia riadeného zdroja signálu s oneskorením zabezpečeným prvým oneskorovacím obvodom 14 vypne cez vstup (k) zdroj 8 exeitačných impulzov a s oneskorením realizovaným druhým oneskorovacím obvodom 15 zablokuje cez vstup (k) fázový detektor 16.
Z výstupu (v) dátového riadiaceho procesora 7 je riadiaci impulz privedný na vstup (k) zdroja 8 exeitačných impulzov, ktoré sú prostredníctvom elektródy 3 pripojené spolu s predpätím na povrch 12 analyzovanej vzorky a súčasne aj na vstup (k) zosilňovača 5, ktorý zablokuje na čas potrebný na utlmenie kmitov ladičky 1 a trvania exeitačného impulzu. Aby sa kmity kremennej ladičky 1 stačili utlmiť aj v prípade krátkych exeitačných impulzov, exeitačný impulz sa vygeneruje s oneskorením, zabezpečeným prvým oneskorovacím obvodom 14 pripojeným na riadiaci vstup (k) zdroja 8 exeitačných impulzov. Po ukončení časového intervalu na záznam a spracovanie prechodových javov sa odblokuje fázový detektor 16 a zapne sa riadený zdroj 22 signálu na napájanie ladičky a po opätovnom rozkmitaní ladičky 1 a jej doladení na pracovný kmitočet sa s oneskorením realizovaným tretím oneskorovacím obvodom 17 odblokujú pamäte 18 vstupného napätia regulátora 19 a pamäte 21 riadiaceho napätia riadeného zdroja signálu a regulátor 19 pomocou aktuátora 4 obnoví reguláciu vzdialenosti vodivého hrotu 2 od povrchu 12 analyzovanej vzorky. Na uľahčenie rozkmitania kremennej ladičky J, sa vzdialenosť vodivého hrotu 2 od povrchu 12 analyzovanej vzorky môže mieme zvýšiť. Aktuátor 4 umožní presun vodivého hrotu 2 do ďalších bodov nad povrchom 12 analyzovanej vzorky, kde sa celý cyklus opakuje. Výstup regulátora 19 je súčasne pripojený na topografický výstup 23, pomocou ktorého sa zobrazuje topografia (reliéf) povrchu 12 analyzovanej vzorky.
Spojenie vodivého hrotu s kremennou ladičkou v odlišnom usporiadaní bolo zahrnuté v patente US6094971. V súčasnosti používaných rastrovacích sondových mikroskopoch sa bežne používa usporiadanie sondy približne rovnobežné s povrchom vzorky (sonda zviera s povrchom vzorky uhol maximálne do 15 stupňov). Takéto usporiadanie je nevýhodné pre veľkú parazitmi kapacitu medzi elektródami sondy a vzorkou.
Schéma na obr. 3 ukazuje bežné usporiadanie, pri ktorom ramená ladičky J, zvierajú s povrchom 12 analyzovanej vzorky uhol menší ako 15 stupňov.
Schéma na obr. 4 ukazuje nové usporiadanie, pri ktorom ramená ladičky 1 zvierajú s povrchom 12 analyzovanej vzorky uhol väčší než 15 stupňov a menší ako 90 stupňov, a medzi ladičku 1 a analyzovanú vzorku je vložené tienenie 35.
Takéto riešenie parazitmi kapacitu medzi elektródami 3 ladičky ý a vzorkou potláča. Tienenie je síce bežný spôsob redukcie vzájomných kapacít, ale v spojení so sondami rastrovacích sondových mikroskopov takéto usporiadanie zatiaľ nebolo použité.
Predmet technického riešenia možno použiť aj v spojení s vibrujúcimi sondami, ktoré na pohon používajú iný druh aktuátora, napr. samostatný piezoelektrický element poháňajúci kmitajúce ramienko silového mikroskopu alebo ramienko z feromagnetického materiálu rozkmitávané premenlivým magnetickým poľom
Priemyselná \yužiteľnosť
Rastrovacia sondová mikroskopia umožňuje zobrazovať reliéf alebo inú vlastnosť povrchu s vysokým priestorovým rozlíšením použitím sondy umiestnenej a premiestňovanej v malej vzdialenosti od zobrazovaného povrchu.
Vynález umožňuje spoľahlivú analýzu tranzientov vzájomným oddelením analyzovaného tranzient ného prúdu od prúdu napájajúceho senzor na riadenie vzdialenosti sondy od povrchu. Metóda je vhodná na analýzu materiálov na mikroskopickej úrovni, aj na nanometrovej úrovni.
S K 288589 B6
Zoznam vzťahových značiek:
ladička (1) vodivý hrot (2) elektróda (3) aktuátor (4) zosilňovač (5) obvod (6) fázového závesu riadiaci procesor (7) zdroj (8) exeitačných impulzov pamäťový obvod (9) zdroj (10) napájania aktuátora osciloskop (11) povrch (12) analyzovanej vzorky procesor (13) prechodových javov prvý oneskorovacíobvod (14) druhý oneskorovací obvod (15) fázový detektor (16) tretí oneskorovací obvod (17) pamäť(18) vstupného napätia regulátor (19) štvrtý oneskorovací obvod (20) pamäť (21) riadiaceho napätia riadeného zdroja signálu riadený zdroj (22) signálu nanapájanie ladičky topografický výstup (23) prívod (33) od riadeného zdroja signálu (22) prívod (34) na vstup zosilňovača (5) tienenie (35)
Claims (5)
1. Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu, pričomrastrovací tranzientný mikroskop obsahuje sondu tvorenú z ladičky (1), ku ktorej je pripojený vodivý hrot (2), a ladička (1) je pripojená k aktuátoru (4) na riadenie vzdialenosti medzi sondou a povrchom (12) analyzovanej vzorky, a elektródu (3), na ktorú je pripojený zdroj (8) exeitačných impulzov na budenie nábojových tranzientov, vyznačujúci sa tým, že vodivý hrot (2) sondy je umiestnený a premiestňovaný v malej vzdialenosti od zobrazovaného povrchu (12) analyzovanej vzorky, vo zvolenom bode sa nastaví vzdialenosť sondy od povrchu (12) analyzovanej vzorky, potom sa napájanie ladičky (1) vypne, uskutoční sa lokálna nábojová tranzientná spektroskopická analýza a následne sa napájanie ladičky (1) zapne, pričom analyzovaný tranzientný prúd je vždy oddelený od prúdu napájania ladičky (1) na snímanie vzdialenosti sondy od povrchu (12) analyzovanej vzorky; a na snímanie sily pôsobiacej medzi hrotom (2) sondy a povrchom (12) analyzovanej vzorky sa používa snímanie fázového posunu medzi napájacím napätím a deformáciou ladičky (1), pričom udržovanie zvolenej vzdialenosti sa realizuje stabilizáciou kmitočtu kmitov ladičky (1), a po nastavení vzdialenosti si parametre pamäťový obvod (9) zapamätá a udržuje napätie na aktuátore (4), napájanie ladičky (1) sa vypne, a po zastavení jej kmitania sa na analyzovanú vzorku privedú prúdové alebo svetelné impulzy a vzniknuté prúdové tranzienty sa integrujú, podľa potreby stredujú a analyzujú, a potom sa obnoví napájanie ladičky (1), apo ustálení kmitočtu a amplitúdy jej kmitov sa obnoví spojenie výstupu s aktuátorom (4) na korekciu vzdialenosti sondy od povrchu (12) analyzovanej vzorky.
2. Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pri snímaní fázového posunu medzi napájacím napätím a deformáciou ladičky (1) sa udržiavanie zvolenej vzdialenosti realizuje stabilizáciou kmitočtu kmitov ladičky (1) pomocou obvodu (6) fázového závesu, ktorého výstup je pripojený na aktuátor (4) nastavujúcipolohu sondy v smere kolmom na povrch (12) analyzovanej vzorky.
3. Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu podľa nárokov la 2, vyznačujúci sa tým, že po ukončení merania sa sonda premiestni do ďalšieho bodu a proces merania s a opakuje.
4. Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu podľa nárokov 1, 2a 3, vyznačujúci sa tým, že ladička (1) sa nahradí vibrujúcimi sondami, ktoré na pohon používajú samostatný piezoelektrický element poháňajúci kmitajúce ramienko silového mikroskopu alebo ramienko z feromagnetického materiálu rozkmitávané premenlivým magnetickým poľom
5. Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy pomocou sondy rastrovacieho tranzientného mikroskopu podľa nárokov 1, 2a 3, vyznačujúci sa tým, že boky ramien ladičky (1) zvierajú s povrchom (12) analyzovanej vzorky uhol väčší než 15 stupňov a menší než 90 stupňov, a medzi ladičku (1) a analyzovanú vzorku je vložené tienenie (35).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK78-2012A SK288589B6 (sk) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy |
| PCT/SK2013/000014 WO2014055046A1 (en) | 2012-10-05 | 2013-10-02 | Method for performing the local charge transient analysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK78-2012A SK288589B6 (sk) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK782012A3 SK782012A3 (sk) | 2014-06-03 |
| SK288589B6 true SK288589B6 (sk) | 2018-09-03 |
Family
ID=49553797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK78-2012A SK288589B6 (sk) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK288589B6 (sk) |
| WO (1) | WO2014055046A1 (sk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108828269B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-10-13 | 中北大学 | 基于光学定位技术的原子力显微镜精确重复定位实现装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3859595A (en) | 1973-12-06 | 1975-01-07 | Bell Telephone Labor Inc | Method for measuring traps in semiconductors |
| DE69309318T2 (de) | 1992-01-10 | 1997-10-30 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten einer Fläche |
| US6094971A (en) | 1997-09-24 | 2000-08-01 | Texas Instruments Incorporated | Scanning-probe microscope including non-optical means for detecting normal tip-sample interactions |
| KR101590665B1 (ko) | 2008-08-28 | 2016-02-01 | 도쿠리츠다이가쿠호징 가나자와다이가쿠 | 주사형 프로브 현미경 |
| ES2354795B1 (es) * | 2009-07-31 | 2012-01-30 | Universidad De Barcelona | Dispositivo de microscopía provisto de una horquilla resonante y una punta rectilínea. |
-
2012
- 2012-10-05 SK SK78-2012A patent/SK288589B6/sk not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-10-02 WO PCT/SK2013/000014 patent/WO2014055046A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014055046A1 (en) | 2014-04-10 |
| SK782012A3 (sk) | 2014-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6094971A (en) | Scanning-probe microscope including non-optical means for detecting normal tip-sample interactions | |
| KR100961571B1 (ko) | 주사 탐침 현미경 | |
| Hsu et al. | A nonoptical tip–sample distance control method for near‐field scanning optical microscopy using impedance changes in an electromechanical system | |
| Qin et al. | Calibrating a tuning fork for use as a scanning probe microscope force sensor | |
| JP5828359B2 (ja) | ラマン共鳴の機械的検出 | |
| Karatay et al. | Fast time-resolved electrostatic force microscopy: Achieving sub-cycle time resolution | |
| US20060231756A1 (en) | Analytical scanning evanescent microwave microscope and control stage | |
| JP6184521B2 (ja) | マルチモード局所プローブを有する顕微鏡、先端増強ラマン顕微鏡、および局所プローブとサンプルとの間の距離をコントロールするための方法。 | |
| CN102662111A (zh) | 一种压电系数检测方法 | |
| JPH07318568A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| US20140223614A1 (en) | Potential measurement device and atomic force microscope | |
| McRae et al. | Cavity optoelectromechanical system combining strong electrical actuation with ultrasensitive transduction | |
| US10132831B2 (en) | Electrostatic force balance microscopy | |
| SK288589B6 (sk) | Spôsob uskutočňovania lokálnej nábojovej tranzientnej analýzy | |
| US20230375330A1 (en) | Thin film metrology | |
| KR100721586B1 (ko) | 주사 정전용량 현미경, 그 구동방법 및 이를 수행하기 위한프로그램이 기록된 기록매체 | |
| Peterson | Kelvin probe liquid-surface potential sensor | |
| JP2003042931A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡 | |
| KR101211013B1 (ko) | 주사탐침 현미경 | |
| US20210364275A1 (en) | Thin film metrology | |
| US7788732B2 (en) | Method and apparatus for two-dimensional profiling of doping profiles of a material sample with scanning capacitance microscope | |
| Wang et al. | Determination of electrostatic force and its characteristics based on phase difference by amplitude modulation atomic force microscopy | |
| KR101507108B1 (ko) | 근접장 주사 광학 현미경 시스템 및 이를 이용한 탐침 방법 | |
| JP6184847B2 (ja) | 磁気ヘッド素子の表面形状測定方法及びその装置 | |
| Lin et al. | Signal-to-noise ratio improvement of low-temperature passive near-field optical microscope using a tip-height modulation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Licence offer for patent |
Effective date: 20190529 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20201005 |