Диссертация (1152200), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

При этом для описания 3Dизмеренийсоставарельефа поверхности. Указанный стандарт ISO 25178содержит значительный объем значений.Представлениямиатомарно-чистыхповерхностей,всоответствиисквантовой механикой, показываются системы изображения пространственнойструктуры твердых тел, с атомарным разрешением, которые были получены всканирующих микроскопах.

В ординарных ситуациях поверхность твердого телаобычно имеет покрытие окисного слоя [54].Одновременно, на поверхности существуют атомы адсорбции, они в своюочередьобразовываютМодифицируяэлектронные поверхностные энергетические слои.электрофизические свойства околоповерхностных уровней,указанные атомы иногда обмениваютсяэлектронами с объемом кристалла.Всевозможные «собственные» структурные дефекты поверхности, такие как:перемещениемикротрещин, движение сколов, внедрение инородных атомов,могут выполнять подобную функцию.Некоторыеобразования на неидеальнойповерхности могут бытьразличными, когда реальная поверхность имеет многогранный профиль,обусловленный как неопределяемыми значениями, о чем сказано ранее, так иособенным покрытием поверхности. При определенной обработке структурныеособенности поверхности имеют значительный факт.

Имеющиеся структурные26образования иногда носят случайный характери бывают одиночными ирегулярными.Следовательно, с течением времени, неидеальная структура поверхноститвердого тела есть сложный динамический объект, в итоге изменяющий своюструктуру и свойства.Потребностьтщательнойобработкианализаособенностейвзаимосогласованных действий зондирующего излучения с определяемойповерхностью и учета этой особенности имеется при измерении показателейрельефа поверхности в нанометровом интервале и крайне важно -всубнанометровом интервале.Это учитываетсяпри создании программного и алгоритмическогокомплекта обсчета измерительной информации и правил выполнения измерений,а затем калибровки и поверки устройств измерений значенийрельефа ишероховатости в нанометровом интервале.В этих условиях,на базе, которая основанана параметрахлазернойинтерферометрии высокого разрешения (порядка λ/800), значимую жизненностьимеют неконтактные методы профилометрии.Возникла необходимость созданияметодик выполнения и средствизмерений разнообразных технических показателей, определений, значенийпрозрачных (фазовых) и не прозрачных для видимого излучения наноструктурускоренияизучения и созданий в разных научных сферах: нанотехнология,коллоидной и физической химии.Первая последовательность составляетизделия оптической индустрии(клинья, линзы, призмы, зеркала и т.п.), живые клеточные структуры многихбиологических тканей, вторую последовательность составляют - шероховатыеповерхности высокой чистоты обработки, рельефности которых находятся внанометровом и субнанометровом интервалах.Необходимо,применяяне внедряясьокрашивающихв процедуру жизнедеятельности клеток нереактивов,изучениефазовыхпредметов27рекомендовано осуществлять бесконтактными, неинвазивными способами иметодами.Так как увеличение и разрешающая способность оптического микроскопапри многихдругих его возможностей слабоваты, решение такой ситуациинеобходимонайтив сочетании оптического микроскопа с имеющимсяавтоматизированнымлазерныминтерферометромисозданиеавтоматизированных технологий для интерферограмм.Это позволит уйти от амплитудных методов к наиболее помехоустойчивыми чувствительным методам выделения из интерферограммы фазовых значений отрехмерных нанообъектах, то есть к методам и средствам интерференционнойпрофилометриипараметроврельефаишероховатостиповерхностивнанометровом интервале.В текущее время максимальное использование имеют способы и приборыинтерференционной микроскопии при совокупном анализе свойств поверхностейнанообъектов, а также при калибровке измерительной техники с нанометровой - исубнанометровой разрешающей способностью.Возможностьимитацииизлучения флуоресценции осваиваются такими свойствами наноструктур, какотражение,поглощение,пропусканиеоптическогоизлучения.Рассеяниенаноструктурами зондирующего электромагнитного излучения, является однимиз главных физических значений, которые выражают влияние на результатыизмерений [38].Результат поперечной электрической и поперечной магнитной поляризацийоптическогоизлученияопределенявлениемдифракциизондирующегоэлектромагнитного излучения при взаимодействии с изучаемыми нанообъектами.На базеисследованийвекторных уравнений электромагнитного поля в практикеоптическойвнимание имеетинтерференционнойполучение точных задачмикроскопиизначительноев решении рассеяния оптическогоизлучения наноразмерными объектами [54].Сучетомэкспериментов,целесообразностистановитсяочевиднымранееисмоделированныхтрудностисхожихметодическогои28технического характера приобретения опытных сведений о способах рассеянияизлучения нанообъектами, при измерении в диапазоне до 10 нм,В этих целях были решены точные аналитические задачи, затем далееметодом конечных элементов решался вопрос рассеяния как для изолированныхнаноразмерныхсимметричногонеоднородностейпрямоугольногоповерхности,такигребенчатого профиля,длягеометрииприменительнокправилам геометрии простейшего полуцилиндрического тестового образца.На исследуемый образец попадает под броуновским углом к плоскостиповерхности и перпендикулярно образующей цилиндрической неоднородностипрофиля плоская монохромная световая волна, которая поляризованна такимобразом, что вектор напряженности электрического поля направлен параллельноплоскости поверхности и образующей цилиндра (kx, ky — коэффициентыволнового вектора).

Все это может выражаться следующим образом:u0(х, y) = exр(ikxx - ikyy)Зарегистрированноеполяризованнымимикроскопом на образце излучение так же будетрассеянным.Наидеальнонапряженность электрического поля соответствуетпроводящейповерхностиуравнениюво всемпространстве над плоскостью и равна нулю.Сумма при полной напряженности неизвестного электрического поля будетэквивалентна:E = - eхp(ikxx - ikyy) + eхp(ikxx + ikyy) + Es (х,y),где первые два слагаемых соответствуют падающей плоской волне и волне,отраженной от невозмущенной плоской поверхности; Es(x, y) - рассеянная нацилиндрической поверхности часть волнового поля.Созданный отражающим тестовым образцом при освещении под углом θпосле приведенных математических решений и установления граничных условийполя световой волны, все это может выражаться следующим образом:H n(1) (kr )u ( x, y )  exp(ik x x  ik y y )  2i 1 exp(in ) J n (kR)  exp(ln ) J n (kR) sin(n )H n (kR)29где kx - rcos θ; ky = rsin θ.Характерноераспределение амплитуды и фазы поля электромагнитнойволны в заданном интервале, полученное численным моделированием.Использование дополнительного сгущения сетки окончательных элементовосуществлялось при конструировании принциповрассеяния зондирующегоэлектромагнитного излучения от идеально проводящих объектов более сложногопериодического профиля поверхности, например, гребенчатого профиля,длянеобходимой точности расчета вблизи участков поверхности с изломамипрофиля.Расчет значенийрассеянныхкомпонентов электрического поля Ezпрограммно осуществлялся на плоскостях, отстоящих от плоскости объекта нацелое число длин волн (от одной до пяти λ), далее, с точностью до неоднородныхволн, не регистрируемых в данном опыте, проводилосьаналитическоепродолжение поля в плоскость фокусировки микроскопа.На основе теории и практических исследований, а также проведенныхэкспериментоввыявлено, что для определения параметров рельефа ишероховатости поверхности в нанометровом интервале:- в связи с тем, что удельный вес (вклад) фактора может иметь от 15 до 30%отнеопределенности,определеннойсобственнымишумамилазерногоинтерференционного микроскопа, для малых значений высоты профиля (меньше10 нм) следует иметь в виду эффект рассеяния зондирующего электромагнитногоизлучения нанообъектами изучаемой поверхности.-сучетомрассеянияизлучениянаизолированныхнаноразмерныхнеоднородностях поверхности, а также поверхностях периодического профиляприменительно к лазерному автоматизированному интерферометру созданыматематические образы и осуществлено численное моделирование алгоритмоввосстановления рельефа поверхности.30Близкиитоги проведенныхмоделированийи реальных измеренийданным, указанным в паспорте на утвержденную меру, которая использоваласьпри исследованиях.В результате исследований созданы способырешения уравненийэлектромагнитного поля в неоднородной среде методом конечных элементов,фактическивопросаосуществлено определенное число направлений к выполнениюрассеяния оптического излучения на проводящих и диэлектрическихструктурах нанометрового диапазона[54].Результаты проведенного моделирования использовались при созданиипрограммногообеспечениядляинтерференционногопрофилометра.Интерференционный автоматизированный микроскоп предназначен дляизмерений глубины рельефа поверхности отражающих объектов.Микроскопия широкоработает на интерференции лазерного излученияпучков от поверхности измеряемого объекта и опорного зеркала.Алгоритм автоматизированного измерения воплощает метод дискретногофазового сдвига,при которомуправляемое от компьютера зеркало напьезоэлементе (пьезозеркале), внедрено в рабочее плечо микроинтерферометра.Микроскоп применяется - в машиностроении, приборостроении, легкой,пищевой промышленности и лабораториях научных центров (НИИ), которыеизучают и работают в направлении оценки и измерения параметров микрорельефаи его поверхностного состава.Являясь постоянноособо трудным вопросом при осуществлениивысокоточных измерений совокупности измерительно-калибровочных приборовс выбранной комплексной структурой, преимуществом остается возможностьсравнения итогов измерений шероховатости, полученных двумя (а для фазовыхобъектов — тремя) многообразными по методу измерений метрологическимисредствами и по различнымметодикам, что обеспечивает значительноеуменьшение неопределенности типа В [21, 32].311.5.

Коллоидные квантовые точки и их индентификацияКак вид защитных меток считаются коллоидные квантовые точки.Полупроводниковые нанокристаллы с размером в диапазоне 2-10 нанометров,состоящие из 10 3 - 10 5 атомов, полученныена базенеорганическихполупроводниковых материалов Si, InP, CdSe и т.д., покрытые монослоемстабилизатора («шубой» из органических молекул) – представляют собойколлоидные квантовые точки [81].Размерыквантовыхточекбольшетрадиционныххимическихмолекулярных совокупностей (~ 1 нм по наличию не более 100 атомов).Объединяютфизическиеихимическиесвойствамолекулсоптоэлектронными параментами полупроводников коллоидные квантовые точки.Главную роль в оптоэлектронных свойствах квантовых точек могут игратьквантово-размерные эффекты [7]. Объемный полупроводник существенноотличается от энергетического спектра квантовой точки. Существует несколькостационарных уровней энергии для электрона и дырки с характернымрасстоянием между ними h2 (2md2 ) , где d - размер нанокристалла (квантовойточки).Следовательно, энергетический спектр квантовой точки зависит от ееразмера.

Характеристики

Список файлов диссертации