- •2.1. Теория
- •Постоянная составляющая
- •Постоянный наклон
- •Неидеальность сканера, вычитание поверхности второго порядка
- •Шумы аппаратуры
- •Горизонтальные полосы на изображении
- •Линейные фильтры
- •Сглаживание
- •Градиентные фильтры
- •Фильтры резкости (Контрастирующие фильтры)
- •Нелинейные фильтры
- •2.1.4. Количественный анализ СЗМ изображений
- •Построение гистограммы изображения
- •Определение параметров шероховатости поверхности
- •Построение Фурье-спектра изображения
- •2.2. Порядок выполнения лабораторной работы
- •Задание 1. Планаризация изображения
- •Задание 2. Применение фильтров
- •Задание 3. Преобразование Фурье
- •Задание 4. Фурье-фильтрация
- •2.3. Контрольные вопросы
- •2.4. Литература
- •5. Изготовление зондов для СЗМ методом электрохимического травления
- •5.1. Теория
- •Зонды для туннельных микроскопов
- •Изготовление зондов методом электрохимического травления
- •Изготовление зондов методом перерезывания проволоки
- •Искажения, связанные с формой зонда
- •Устройство заточки зондов для СЗМ НАНОЭДЬЮКАТОР II
- •Определение остроты зонда
- •5.2. Задание
- •5.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •Изготовление заготовки зонда
- •Подготовка к заточке
- •Заточка зонда
- •1-й способ (одноступенчатая заточка)
- •2-й способ (многоступенчатая заточка)
- •Подготовка к измерениям
- •Определение формы резонансного пика
- •Анализ результатов
- •5.4. Контрольные вопросы
- •5.5. Литература
- •6. Исследование поверхности твердых тел методами сканирующей туннельной микроскопии
- •6.1. Теория
- •Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа
- •Факторы, влияющие на качество изображения в СТМ
- •Конструкция датчика туннельного тока СЗМ Наноэдюкатор II
- •6.2. Задание
- •6.3. Порядок выполнения работы
- •Подготовка прибора к работе
- •Определение максимального измеряемого тока
- •Определение величины минимального измеряемого тока
- •Получение рельефа поверхности методом постоянного туннельного тока
- •Подготовка к сканированию
- •6.4. Контрольные вопросы
- •6.5. Литература
- •7. Зондовая литография
- •7.1. Теория
- •7.1.1. Физические основы зондовой литографии
- •7.1.2. Виды зондовой литографии
- •7.1.2.1. СТМ литография
- •7.1.2.3. Силовая литография
- •7.2. Задание
- •7.3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •Подготовка к работе
- •Предварительное сканирование
- •Подбор параметров литографии
- •Векторная силовая литография
- •Растровая силовая литография
- •Завершение работы
- •7.4. Контрольные вопросы
- •7.5. Литература
- •8. Калибровка сканеров
- •8.1. Теория
- •Устройство и принцип работы сканера на основе пьезотрубок
- •Сканирование
- •Сканеры с емкостными датчиками положения
- •Обратная связь по осям X и Y
- •8.2. Задание
- •8.3. Проведение лабораторной работы
- •Подготовка образца
- •Подстройка датчиков положения
- •Калибровка сканера
- •Сканирование калибровочной решетки
- •Проверка калибровок
- •Изменение калибровочных параметров
- •Проверка калибровок
- •8.4. Контрольные вопросы
Лабораторная работа № 5
Анализ результатов
1.Загрузите резонансные кривые и данные сканирования для обоих зондов в программу обработки Scan Viewer.
2.Определите добротность первого и второго зондового датчика. Для этого при помощи двойного маркера (устанавливается при нажатых клавишах <Ctrl+ >)
измерьте значение ширины резонансного пика ∆f на высоте, равной 0.7 от максимума. Вычислите величину добротности Q=fрез/∆f.
3.Проведите предварительную обработку изображений поверхности, полученных обоими зондами – выполните вычитание плоскости, поверхности.
4.С помощью метода Анализ сечений с усреднением получите профиль поверхности в направлении периодичности решетки.
5.Сравните профили для зондов, заточенных разными способами. Рассчитайте отношение ширины ступеньки к периоду решетки для обоих случаев.
5.4.Контрольные вопросы
1.Перечислите основные виды зондов, используемых в СТМ, и способы их изготовления.
2.Какие искажения изображения зависят от формы зонда.
3.Опишите устройство заточки СЗМ-зондов для прибора НАНОЭДЬЮКАТОР II. Расскажите о методе электрохимического травления.
5.5.Литература
Лит. 5-1. В.Л. Миронов. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Учебное пособие для студентов старших курсов высших учебных
заведений. ИФМ РАН – г. Н. Новгород, 2004 г. – 110 с.
Лит. 5-2. P.M. Williams, K.M. Shakesheff et al. – Blind reconstruction of scanning probe image data. // J. Vac. Sci. Technol. B 14 (2) p. 1557-1562 (1996).
Лит. 5-3. А.А. Бухараев, Н.В. Бердунов, Д.В. Овчинников, К.М. Салихов – ССМ метрология микро- и наноструктур. // Микроэлектроника, т. 26,
№ 3, с. 163 -175 (1997).
Лит. 5-4. Васильев С.И., Савинов С.В., Яминский И.В. Зондирующие
эмиттеры для сканирующей туннельной микроскопии // Электронная промышленность , 1991, №3, с.42.
5-21
СЗМ НАНОЭДЬЮКАТОР II. Учебное пособие
5-22