СЗМ (1027633), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Рассмотрены принципы работы основных типов зондовых микроскопов(сканирующеготуннельногомикроскопа,атомно-силовогомикроскопа,электросилового микроскопа, магнитно-силового микроскопа, ближнепольногооптического микроскопа), наиболее широко используемых в научных исследованиях. Ксожалению, за рамками данной книги остались ряд других приборов, работающих напринципах СЗМ, и большое количество исследовательских методик с применениемзондовых микроскопов.Частичное представление об основных этапах развития СЗМ можно получить изхронологической таблицы [53], приведенной на следующей странице книги.
Внастоящее время сканирующая зондовая микроскопия – это бурно развивающийсяметод исследования поверхности с высоким пространственным разрешением имощный инструмент для решения задач нанотехнологии – технологии созданияприборных структур с субмикронными размерами.Основные этапы развития СЗМ [53]1981 - Сканирующая туннельная микроскопия. G.Binnig H Rohrer.Атомарное разрешение на проводящих образцах.1982 – Сканирующий ближнепольный оптический микроскоп. D.W.Pohl.Разрешение 50 нм в оптическом изображении поверхности.1984 – Сканирующий емкостной микроскоп. J.R.Matey, J.Blanc.Реализовано разрешение 500 нм в емкостном изображении.1985 – Сканирующий тепловой микроскоп.
C.C.Williams, H.K.Wickramasinghe.Разрешение 50 нм в тепловом изображении поверхности.1986 – Атомно-силовой микроскоп. G.Binnig, C.F.Quate, Ch.Gerber.Атомарное разрешение на непроводящих (и проводящих) образцах.1987 – Магнитно-силовой микроскоп. Y.Martin, H.K.Wickramasinghe.Разрешение 100 нм в магнитном изображении поверхности.- Микроскоп на силах трения. C.M.Mate, G.M.McClelland, S.Chiang.Изображение латеральных сил на атомных масштабах.- Электросиловой микроскоп.
Y.Martin, D.W.Abraham, H.K.Wickramasinghe.Детектирование единичных зарядов на поверхности образцов.- Неупругая туннельная СТМ спектроскопия. D.P.E.Smith, D.Kirk, C.F.Quare.Регистрация фононных спектров молекул в СТМ.1988 – Микроскоп на основе баллистической эмиссии электронов. W.J.Kaiser.Исследование барьеров Шоттки с нанометровым разрешением.- Инвертированный фотоэмиссионный микроскоп.J.H.Coombs, J.K.Gimzewski, B.Reihl J.K.Sass, R.R.SchlittlerРегистрация спектров люминесценции на нанометровых масштабах.1101989 – Ближнепольный акустический микроскоп.K.Takata, T.Hasegawa, S.Hosaka, S.Hosoki.
T.KomodaНизкочастотные акустические измерения с разрешением 10 нм.- Сканирующий шумовой микроскоп. R.Moller A.Esslinger, B.Koslowski.Регистрация туннельного тока без приложения напряжения.- Сканирующий микроскоп, регистрирующий прецессию спина.Y.Manassen, R.Hamers, J.Demuth, A.Castellano.Визуализация спинов в парамагнетике с разрешением 1 нм.- Сканирующий микроскоп на ионной проводимости.P.Hansma, B.Drake, O.Marti, S.Gould, C.Prater.Получение изображения поверхности в электролите с разрешением 500 нм.- Сканирующий электрохимический микроскоп.O.E.Husser, D.H.Craston, A.J.Bard.1990 – Микроскоп, регистрирующий изменения химического потенциала.C.C.Williams, H.K. Wickramasinghe- СТМ, регистрирующий фото-э.д.с.
R.J.Hamers, K.Markert.Регистрация распределения фото-э.д.с с нанометровым резрешением.1991 – Сканирующий зондовый микроскоп на методе Кельвина.N.Nonnenmacher, M.P.O’Boyle, H.K.Wickramasinghe.Измерения поверхностного потенциала с разрешением 10 нм.1994 – Безапертурный ближнепольный оптический микроскоп.F.Zenhausern, M.P.O’Boyle, H.K.Wickramasinghe.Оптическая микроскопия с разрешением 1 нм.Литература1.D.Sarid - "Exploring scanning probe microscopyJohn Wiley& Sons, Inc., New York, 1997, 262 p.with"Mathematica"",2.В.И.Панов – Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия поверхности.// УФН, т.155, № 1, с.155 – 158 (1988).3.В.С.Эдельман – Сканирующая туннельная микроскопия.
// Приборы и техникаэксперимента, № 5, с. 25 – 49 (1989).4.В.С.Эдельман – Развитие сканирующей туннельной и силовой микроскопии.// Приборы и техника эксперимента, № 1, с. 24 – 42 (1991).5.С.Н.Магонов – Сканирующая силовая микроскопия полимеров и родственныхматериалов. // Высокомолекулярные соединения, т. 38, № 1, с. 143 – 182 (1996).6.В.А.Быков, М.И.Лазарев, С.А.Саунин - Сканирующая зондовая микроскопия длянауки и промышленности. // “Электроника: наука, технология, бизнес”, № 5,с. 7 – 14 (1997).7."Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров"И.В.Яминского), М.: Научный мир, 1997, 86 с.8.А.П.Володин – Новое в сканирующей микроскопии.
// Приборы и техникаэксперимента, № 6, с. 3 – 42 (1998).9.В.К.Неволин - "Основы туннельно-зондовой нанотехнологии: Учебное пособие",Москва, МГИЭТ (ТУ), 1996, 91 с.(Подредакцией10. С.А.Рыков - "Сканирующая зондовая микроскопия полупроводниковых материалови наноструктур", СПБ, Наука, 2001, 53 с.11. Р.З.Бахтизин, Р.Р.Галлямов - "Физические основы сканирующей зондовоймикроскопии", Уфа, РИО БашГУ, 2003, 82с.12.
Интернет-сайт компании "НТ-МДТ": http://www.ntmdt.ru/13. Интернет-сайт учебно-научного центра "Бионаноскопия": http://www.nanoscopy.org/14. G.Binnig, H.Rohrer - Scanning tunneling microscopy. // Helv. Phys. Acta, v. 55, № 6,p. 726 – 735 (1982).11215. G.Binnig, H.Rohrer, Ch.Gerber, E.Weibel - Tunneling through a controllable vacuumgap. // Appl. Phys. Lett., v. 40, p. 178 (1982).16. "Ультразвук. Маленькая энциклопедия". (Под ред. И.П.Голямина) // М.: "Советскаяэнциклопедия", 1979, 400 с.17.
P.M.Williams, K.M.Shakesheff et al. – Blind reconstruction of scanning probe imagedata. // J. Vac. Sci. Technol. B 14 (2) p. 1557-1562 (1996).18. А.А.Бухараев, Н.В.Бердунов, Д.В.Овчинников, К.М.Салихов – ССМ метрологиямикро- и наноструктур. // Микроэлектроника, т. 26, № 3, с. 163 -175 (1997).19. Д.И.Блохинцев – "Основы квантовой механики", Москва, "Наука", 1983 г.20. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц – "Теоретическая физика том 3 - Квантовая механика",М.: "Физматлит", 2001, 804 с.21.
J.G.Simons – Generalized formula for the electric tunnel effect between similarelectrodes separated by a thin insulating film // J. Appl. Phys., 34, 1793 (1963).22. J.G.Simons –Electric tunnel effect between dissimilar electrodes separated by a thininsulating film // J. Appl. Phys., 34, 2581 (1963).23.
J. Tersoff and D. R. Hamann – Theory and application for scanning tunnelingmicroscope. // Phys. Rev. Lett. v. 50, p. 1998-2001 (1983).24. J. Tersoff and D. R. Hamann - Theory of the scanning tunneling microscope. // Phys.Rev. B, v. 31 (2), 805-813 (1985).25. J. Tersoff – Method for the calculation of scanning tunneling microscope images andspectra. // Phys. Rev. B, v. 40 (17), 11990-11993 (1989).26. Г.Е.Пикус – "Основы теории полупроводниковых приборов", М.: Наука, 1965,448 с.27. C.B.Duke - "Tunneling in solids", Academic Press, New York, 1969, 353 р.28.
"Туннельные явления в твердых телах" под ред. Э.Бурнштейна и С.Лундквиста.Москва, Мир, 1973, 422 с.29. R.M.Feenstra, V.Ramachandran, H.Chen – Recent development in scanning tunnelingspectroscopy of semiconductor surfaces. // Appl. Phys., A 72, p. 193 – 199 (2001).11330. А.Роуз-Инс, Е.Редерик – "Введение в физику сверхпроводимости", М.: Мир, 1972,272 с.31. G.Binnig, C.F.Quate, Ch.Gerber – Atomic force microscope.
// Phys. Rev. Lett., v. 56,№ 9, p. 930 – 933 (1986).32. Ю.С.Бараш - "Силы Ван-дер-Ваальса", М: "Наука", 1988, 344 с.33. M.Saint Jean, S.Hudlet, C.Guthmann, J.Berger – Van der Waals and capacitive forces inatomic force microscopies. // J. Appl. Phys., v. 86 (9), p. 5245 – 5248 (1999).34. И.А.Биргер, Б.Ф.Шорр, Г.Б.Иосилевич – Расчет на прочность деталей машин.// М.: Машиностроение, 1979, 702 с.35. S.N.Magonov, V.Elings, M.-H.Whangbo – Phase imaging and stiffness in tapping-modeatomic force microscopy. // Surf.
Sci., 375, L385 – L391 (1997).36. J.P.Cleveland, B.Anczykowski, A.E.Schmid, V.B.Elings – Energy dissipation in tappingmode atomic force microscopy. // Appl. Phys. Lett. V. 72 (20), 2613 – 2615 (1998).37. J.Tamayo, R.Garcia – Relationship between phase shift and energy dissipation intapping-mode atomic force microscopy. // Appl. Phys. Lett. V. 73 (20), 2926 – 2928(1998).38. J.Tamayo - Energy dissipation in tapping-mode atomic force microscopy with lowquality factors. // Appl. Phys. Lett.
V. 75 (22), 3569 – 3571 (1999).39. J.R.Matey, J.Blanc – Scanning capacitance microscopy. // J. Appl. Phys., v. 57, № 5,p. 1437 – 1444 (1985).40. M.Nonnenmacher, M.P.O’Boyle, H.K.Wikramasinghe – Keivin probe force microscopy.// Appl. Phys. Lett., 58 (25), 2921 – 2923 (1991).41. B. Stiller, P. Karageorgiev, et al. - Scanning Kelvin microscopy as a tool for visualizationof optically induced molecular switching in azobenzene self assembling films.// Surf.
Interface Anal. 30, 549-551, (2000).42. Y. Martin and H. K. Wickramasinghe - Magnetic imaging by ''force microscopy'' with1000 Å resolution. // Appl. Phys. Lett. v. 50, № 20, p. 1455-1457 (1987).43. D.Rugar, H.Mamin, P.Guethner et al. – Magnetic force microscopy: General principlesand application to longitudinal recording media. // J. Appl. Phys., v. 68, № 3,p.1169 – 1182 (1990).11444.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
