Laboratoriya işi № Skanedici zond mikroskopu(szm) vasitəsilə nümu
Yüklə 187,65 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Əks əlaqə sistemi
- NanoEducator
- SZM verilənlərin formatı, təcrübənin nəticələrinin işlənmə- si üsulları və təqdimi
- 200x200 və ya 300x300
- Şəkil 1-6. Əks əlaqə sistemində lokal qarşılıqlı təsiri sabit qalmaqla zondun və nümunənin hərəkət trayektoriyaları
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
dirmək üçün, nümunə səthi üzərində bir-birindən kənarda olan bir neçə nöqtələrdə skanetməni aparmaq zəruridir. Əgər tədqiq olunan obyekt haqqında məlumat yoxdursa, əvvəlcə səth haq- qında ümumi xarakterli məlumat almaq üçün, səth üzərində elə sahəni seçmək lazımdır ki, skanetmə nəticəsində obyekt haq- qında müəyyən təsəvvürlər yaranmış olsun. Təkrar skan edərkən skanetmənin ölçülərinin seçilməsi ümumi xarakterli skanetmə zamanı alınmış verilənlər əsasda aparılmalıdır. Skanetmə zamanı nöqtələrin sayı(N x , N
y ) elə seçilir ki, skan etmə addımı(nöqtələr arasında məsafə olub səth haqqında məlumatın oxunması həyata keçirilir) xarakteristik xüsusiy- yətlərindən kiçik olsun, əks halda isə nöqtələr arası skanetmə zamanı məlumatın bir hissəsi itmiş olar. Digər tərəfdən əlavə nöqtələrin seçilməsi skanetmə vaxtının artmasına səbəb olar. Δ Məlumatın oxunması zamanı zondun nöqtələr arasında hərəkət etmə sürəti skanetmənin sürətini təyin edir. Əlavə yük- sək sürətin olması əks əlaqə sisteminin zondu səthdən uzaqlaş- dırmasına imkanı olmaz, bu isə şaquli ölçülərin səhv oxunmasına, həmçinin zondun və nümunə səthinin zədələnmə- sinə səbəb olar. Skanetmənin kiçik sürətlə aparılması isə skan etmə vaxtının artmasına səbəb olardı. Əks əlaqə sistemi Skanetmə prosesi zamanı zond nümunə səthinin müxtəlif fiziki xassələrə malik müxtəlif hissələri üzərində ola bilər, bunun nəticəsində zond və nümunə arasında qarşılıqlı təsir kəmiyyətinin qiyməti və xarakteri dəyişmiş olacaqdır. Bundan əlavə, nümunə səthi hamar deyilsə, onda skan etmə zamanı zond və nümunə arasındakı z məsafəsi dəyişmiş olacaq və buna uyğun olaraq lokal qarşılıqlı təsir kəmiyyətlərinin qiymətləri də dəyişmiş olacaqdır. Əks əlaqə sisteminin köməyi ilə skanetmə prosesi zamanı lokal qarşılıqlı təsir kəmiyyətlərinin qiymətləri sabit saxlanılır (qüvvə və ya tunel cərəyanı). Zond nümunə səthinə yaxınlaş- dıqca sensorun siqnalı artır. Komparator sensorun carı siqnalını
16
Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
dayaq gərginliklə-V s müqayisə edərək, korrektə edən-V fb siqnal
yaradaraq pyezogətirmə qurğusunun idarə olunması zamanı istifadə edilərək zondun nümunə səthindən uzaqlaşdırır. Bu zaman z pyezogətirmə kanalından nümunə səthinin topoqrafiya şəklini almaq üçün siqnal götürülür. Şəkil 1-6-da zond və nümunə arasında qarşılıqlı təsir kəmiyyətlərini sabit saxlamaqla zondun nümunəyə nəzərən(əyri 2) və nümunənin zonda nəzə- rən(əyri 1) hərəkət trayektoriyası göstərilmişdir. Əgər zond çuxur və ya hər hansı səth hissəsində olarkən qarşılıqlı təsir zəifdirsə onda nümunə yuxarıya qaldırlır, əks halda nümunə aşağı salınır. Əks əlaqə sisteminə müraciət V fb =V
-V s siqnalı yaranarkən əks əlaqə dövrəsində K sabiti ilə (NanoEducator cihazında-Feed Back Loop Gain) və ya bir neçə sabitlə xarakterizə olunur. K-nın konkret qiyməti SZM-in xüsusi konstruksiyasından(skanedicinin konstruksiyası və xarakteri, elektron qurulusundan asılıdır), SZM-in iş rejimindən (skanet- mənin ölçüləri və sürətini və i.a.) həmçinin tədqiq olunan səthin xüsusiyyətlərindən(kələ-kötürlülüyün səviyyəsindən, topoqrafi- yasının masştab xüsusiyyətindən, materialın bərkliyindən və i.a.) asılıdır. Ümumiyyətlə K-nın qiyməti nə qədər böyükdürsə, əks əlaqə dövrəsi nümunə səthinin skanedilməsi zamanı alınan nəticələrin kifayət qədər daha dəqiq alınmasına imkan verir. Bəzən K -nın qiyməti hər hansı kritik qiyməti aşarsa əks əlaqə sistemi öz - özünü həyəcanlandırmağa meyl edərək, bu zaman skanedilmiş xətlərdə səs-küylər müşahidə olunur.
Skanedici zond mikroskopu vasitəsi ilə alınmış məlumatlar SZM kadrı şəklində iki ölçülü Z
saxlanılır. Hər bir ij cütünə skanedilmiş sahə çərçivəsi daxi- lində nümunə səthinin bir nöqtəsi uyğundur. Səth nöqtələrinin koordinatlarını hesablamaq üçün nöqtələr arası məsafənin
17 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
qiymətini uyğun indeksə vurmaq lazımdır. SZM kadrları 200x200 və ya 300x300 elementləri olan kvadrat matrislər kimi təsvir olunurlar.
1) Nümunə hərəkətsiz: Zondun hərəkət trayektoriyası 2) Zond hərəkətsiz: Nümunənin hərəkət trayektoriyası Şəkil 1-6. Əks əlaqə sistemində lokal qarşılıqlı təsiri sabit qalmaqla zondun və nümunənin hərəkət trayektoriyaları
SZM kadrların gözlə görünən kompüter qrafikası vasitələri ilə aparılır, əsasən iki ölçülü işıqlı (2D) və üç ölçülü (3D) təsvirləri şəklindədir. 2D gözlə görünən relyefin Z=F(x,y) səthinin hər nöqtəsinə səthin nöqtəsinin hündürlüyünə uyğun olaraq təyin olunmuş rəngin tonu qarşı qoyulur. Səth üzərində fəzada yerləşmiş hər hansı nöqtənin səthin nöqtəvi mənbələrlə şərti işıqlanma modelləşdirmə əsasında 3D təsvirlərinin rəng- lənməsi üsulundan istifadə edilir (Şəkil 1-7a). Bu zaman relye- fin ayrıca kiçik xüsusiyyətlərini qeyd etmək mümkündür. SZM şəkillərində əhəmiyyətli məlumatlarla bərabər həmçi- nin çoxlu əlavə məlumatlar da olur ki, bunlar nümunə səthinin morfologiyası və xüsusiyyətləri haqqında yanlış məlumatlardır. Şəkil 1-8 də səthin SZM şəkillərində sxematik olaraq müm- kün təhrif olunmalar verilmişdir. SZM şəkillərinə həmişə sabit tərkib daxildir ki, bu səthin relyefi haqqında heç bir əhəmiyyətli məlumatı göstərmir. Bu z oxu üzrə skanedicinin dinamik diapazonda yerdəyişmələri zamanı nümunənin gətirilmə dəqiqliyini təsvir edir. Sabit tərkib SZM kadrlardan proqram yolu ilə silinir.
18 Yüklə 187,65 Kb. Dostları ilə paylaş:
|