Dərs vəsaiti Laboratoriya işi
Yüklə 210,83 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Şəkil 4-14. Mexaniki kəsilmiş naqilin sonunda mikroskopik formalar STM atom səviyyəsində şəkillərinin alınması üçün effektivdir. Nümunə səthinə yaxın
- Şəkil 4-16. Pillələrin təsvirləri zamanı zondun həndəsi forması kritik olmalıdır. Dairəvi formalı zondların yaratdıq
- Nümunə səthinin daha aydın şəkillərin alınması üçün tərəflərin nisbəti böyük olan zondlar tələb olunur (v)
- Şəkil 4-17. Tərəflərin nisbəti kiçik olan zondlar çuxurların dibinə çata bilmir (a). Bu xüsusiyyət yalnız uzun və nazik
- Şəkil 4-18. Səth üzərindəki çox kiçik detalların şəkillərinin çəkil- məsi zamanı real nümunədən fərqli küt zondlar daha
- Şəkil 4-19. Zondun ucunun iki yerə ayrılması ilə nümunə səthində xüsusiyyətlərin təsvirləri iki dəfə alır, yeni şəkillərin
- Şəkil 4-20. Zond və nümunə arasında bucağa görə şəkildə əmələ gələ təhriflər
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər
Bunun Şəkil 4-16 təsvir olunmuş pillələrin şəkilləri üzərində görmək olar. Zond səthin xüsusiyyətləri ilə qarşılıqlı təsirə başladıqdan sonra, kənarları iti olmayan dairəvi forma çəkir.
zondun həndəsi formasından və nümunə səthinin həndəsi xüsusiyyətlərinin təsvirindən asılı olur
Əgər piramida formalı zond istifadə olunursa, zondun buca- ğına bərabər pillə alınacaq. Beləliklə belə xüsusiyyətlərin təs- virləri üçün zondun tərəflərinin nisbəti kritik olmalıdır. Tərəf- lərin nisbəti böyük olan zond ən kiçik təhriflər edəcəkdir.
97 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
Şəkil 4-16. Pillələrin təsvirləri zamanı zondun həndəsi forması kritik olmalıdır. Dairəvi formalı zondların yaratdıq- ları təsvirlər dairəvi forma kimi alınır(a). Tərəflərin nisbəti kiçik olan zond meyilli pillə yaradır (b). Nümunə səthinin daha aydın şəkillərin alınması üçün tərəflərin nisbəti böyük olan zondlar tələb olunur (v)
Nümunə səthindəki çuxurlar kimi dərinliklərindəki xüsusiyyətlərin təsvirlərin aşkarlanması zamanı, bu daha vacib tələbdir. Tərəflərin nisbəti kiçik olan zondlar bu xüsusiyyətləri tam təsvir edə bilməyəcəkdir, bu Şəkil 4-17-də göstərilmişdir.
Şəkil 4-17. Tərəflərin nisbəti kiçik olan zondlar çuxurların dibinə çata bilmir (a). Bu xüsusiyyət yalnız uzun və nazik zondlar vasitəsi ilə təsvir oluna bilər (b) b) Qabarıq tipli xüsusiyyətlərin təhrifləri Müstəvi səthlərin kiçik qabarıq təsvirləri zamanı (məsələn kvant nöqtələr) iti uclu zondların şəkillərin eninə alınmasına
98 Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər
ciddi təsir edir. Şəkil 4-18 göstərildiyi kimi böyük radiuslu zondun mərkəzi oxu səthə toxunduqdan sonra belə xüsusiyyət- lərlə qarşılıqlı təsir əmələ gəlməyə başlayır. Alınmış şəkillər real nümunə səthindən fərqli olaraq kifayət qədər enli alınacaq- dır. Bu zaman hündürlüyün ölçülməsi zondun həndəsi forma- sından asılı olmayaraq düz olacaq. Bu tip dərin və ya kəskin xüsusiyyətləri olan nümunələr üçün şəkillərinin alınmasında istifadə olunan zondlar iti uclu olmalıdır, uzun olması isə vacib deyil.
məsi zamanı real nümunədən fərqli küt zondlar daha enli təsvirlərin alınmasına gətirib çıxarır(a). İti uclu zondların istifadə etdikdə şəkillərin eninin real detal- ların eni daha uyğun gəlir(b). Hər iki halda hündür- lüyün xüsusiyyətləri dəqiq alınır v) Zondun çirklənməsi Əgər SZM zondun ucu çirklənibdirsə, alınmış şəkillərin təhrif olacaqdır. Bəzi hallarda çirklənmə skanetməni yaxşılaş- dıra bilər. Məsələn STM vasitəsi ilə atom səviyyəsində ayırd- etmə ilə qrafitin təsvirləri zamanı zond səthdən qrafiti seçə bilər. Bu halda elektronların tunelləşməsi qrafitin atomları (karbon) ilə zond arasında və nümunə səthində baş verir. q) Zondun korlanması Bəzən bərk nümunələrin şəkillərinin alınması prosesində və ya zondla ehtiyatlı davranmadıqda zondun ucu iki hissəyə
99
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
ayrıla bilər(Şəkil 4-19). Belə zondla nümunə səthinin şəkli çəkilən zaman, hər bir səth xüsusiyyətinin təsvirinin iki dəfə alınması müşahidə olunur.
Əgər zond nümunə səthində 90 0 altında yerləşərsə, alınmış şəkillərdə təhriflər olacaqdır. Hər tərəfi eyni bucağa malik xüsusiyyətlərin təsvirləri zamanı, bir tərəfi o biri tərəfdən daha fərqli görünəcəkdir.
əmələ gələ təhriflər e) SZM-də səthin şəkillərinə görə səthin formasının bərpası üsulları Bütün hallarda zondun işçi hissəsinin ölçülərinin xarakte-
100
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər
rindən asılı olaraq qeyri hamar səthlərin skan edilməsi zamanı SZM şəkillərində təhriflər müşahidə olunur. Faktiki olaraq SZM-də şəkillərin alınması tədqiq olunan nümunə səthi və zond təsirinin formalaşmasıdır. Xüsusi halda bu problemin həlli üçün konkret zond [17, 18] formalarını nəzərə almaqla SZM şəkillərinin bərpa olunması, SZM nəticələrinin kompüter vasitəsi ilə işlənməsinə əsaslanan müasir üsullardan istifadə edilir. Səthin bərpa olunmasının ən effektiv üsulu, ədədi dekonvolyasiya üsulu olub, test quruluş- ların(səthin relyefi yaxşı məlum olan) skan edilməsi zamanı nəticədə alınan zond formalarının istifadə olunmasına əsaslanır. Zondların işçi hissələrinin nizamlanması və formalarının təyin olunması üçün səthin relyefinin parametrlərinin məlum xüsusi testlərindən istifadə olunur. Ən çox yayılmış test strukturlarının növləri və atom-qüvvə mikroskopu vasitəsilə alınmış şəkillərin xarakteristikaları Şəkil 4-21 və Şəkil 4-22- də göstərilmişdir. İti uclu nizamlayıcı qəfəs növləri (AQM-da çevirilmiş massiv) zondun ucunu yaxşı təsvir etməyə imkan verir, eyni zamanda düzbucaqlı qəfəs səthin kənardan forması- nı bərpa etməyə kömək edir. Qəfəslərin skanedilməsi ilə veri- lənlərinin nəticələrini birləşdirərək zondların işçi hissələrinin formasını tamamilə bərpa etmək olar.
STM üçün volfram naqilindən hazırlanmış bir ucu itilənmiş universal zondlar istifadə edilir. Elektrokimyəvi itilənmə üsulu ilə SZM zondlarının yenilə- rinin və ucu küt olanlarının bərpası üçün istifadə olunan iynələ- rin hazırlanması qurğusu (İHQ) Şəkil 4-23-də göstərilmişdir. İHQ-də metal həlqə qələvi məhlula salınır və həlqədə qələvi məhluldan pərdə əmələ gəlir Volfram naqilin ucu bu həlqəyə dxil edilir və bura elektrik cərəyanı tətbiq edilir. Bu zaman naqilin elektrokimyəvi itilənməsi prosesi baş verir və
101
Yüklə 210,83 Kb. Dostları ilə paylaş:
|