Laboratoriya işi № Skanedici zond mikroskopu(szm) vasitəsilə nümu

---

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 

alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  

 

 

 

 

Laboratoriya işi № 1.

 

 

Skanedici zond mikroskopu(SZM) vasitəsilə nümu-

nə  səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin 

nəticələrinin işlənməsi. 

 

     

 

 

 

 

 

1.1.

 

İşin məqsədi .......………………………….......……........ 7 

1.2.

 

İşin məzmunu ...............………………….......……….......8 

1.3.

 

Metodik göstərişlər ...…………………………................36 

1.4.

 

Tapşırıq ..……...…………………………….......….........36 

1.5.

 

Yoxlama sualları....………………………...…................36 

 

 

 

5

---

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  

 

Bərk cisimlərin səthlərinin tədqiqi müasir fizikanın  vacib 

məsələlərindən biridir. Buna zərurət bir tərəfdən yarımkeçirici 

cihazların submikron səviyyədə müasir texnologiya ilə hazır-

lanmasına keçidlə bağlı  əmələ  gəlmişdir. Çipin həcmi yox, 

səthi onun vasitəsi ilə  məntiqi funksiyaların yerinə yetirilməsi 

və digər elementlərlə qarşılıqlı təsir zamanı əsas rol oynayır.  

Səth və səthdə baş verən hadisələr fundamental fizika baxı-

mından maraq doğurur. Belə ki atom strukturu, qəfəs təbəqələ-

rinin yerləşməsi və xüsusiyyətləri səthə yaxın yerdə, həcmdə 

yerləşməsindən tamamilə fərqlənir. 

Səthin tədqiqinin  ənənəvi üsulları, yəni rentgen və ya ion 

difraksiyası zəif sürətli ionların difraksiyası, elektron spektros-

kopiyası atomların nümunənin səthi üzrə yerləşməsinin təqribi 

(ortalanmış) təsvirini verməyə imkan verir, ancaq bu atom 

strukturunu adi göz vasitəsilə görməyə imkan vermir. Bütün bu 

metodlar yalnız vakuum şəraitində  işləyir, nanometr ölçüdə 

detalları ayırd etməyə imkan verir, ancaq bu zaman yüksək 

enerjili zərrəciklər seli nümunəni zədələyə bilər. Bundan əlavə, 

bu üsullar səthdəki kələ-kötürlər haqqında bilavasitə  məlumat 

almağa imkan vermir.  

Bu problemləri qismən skanedici tunel mikroskopu  (STM) 

vasitəsi ilə həll etmək mümkün olmuşdur. 1980-ci illərin əvvəl-

lərində atom ölçüləri dəqiqliyi ilə silisiumun səthinin  şəklinin 

təcrübədə alınması dünyaya məlum oldu.  

Sonralar atom-qüvvə mikroskopunun(AQM) kəşfi praktik 

olaraq qeyri-məhdud yeni imkanların yaranmasına imkan verdi. 

AQM-in köməyi ilə nəinki keçirici materialların səthinin relye-

fini, eyni zamanda dielektrik materialların səthlərinin relyefinin 

öyrənilməsi mümkündür. Həmin vaxtdan skanedici zond mik-

roskopunun (SZM) tətbiq imkanları xeyli genişləndi.  

Hal-hazırda SZM çoxşaxəli fənlərin öyrənilməsində, funda-

mental elmi tədqiqatlarda, həmçinin yüksək texnoloji tədqiqat-

larda istifadə olunur. Bununla əlaqədar olaraq yüksək ixtisaslı 

mütəxəssislərə  tələb daima artır. Bu tələbin ödənilməsi ilə 

 

 

 

6

---

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 

alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  

 

 

 

əlaqədar «NT-MDT» kompaniyası (Zelenoqrad ş., Rusiya 

Federasiyası) tərəfindən hazırlanmış və ixtisaslaşmış  təhsil-elm 

laboratoriyasının Skanedici zond  mikroskopu - NanoEducator 

yaradılmışdır. 

SZM  NanoEducator xüsusi ilə  tələbələrin laboratoriya 

işlərini yerinə yetirmələri üçün hazırlanmışdır. Cihazlar tələbə 

auditoriyası üçün nəzərdə tutulmuşdur: kompüter vasitəsilə 

idarə olunur, sadə və münasib interfeysə malik olub, animasiya 

imkanı, mərhələli öyrənmə üsulu, mürəkkəb olmayan parametr-

lərə və baha olmayan xərclərə malikdir.  

Bu laboratoriya işində skanedici zond mikroskopunun 

əsaslarına baxılacaq,  NanoEducator cihazının konstruksiyası 

və iş prinsipi öyrəniləcək, həmçinin müəllimin nəzarəti altında 

SZM vasitəsilə  bərk cismin səthinin  şəklinin alınması, təcrü-

bənin nəticələrinin işlənməsi və təqdimatı öyrəniləcəkdir. 

 

1.1. İşin məqsədi 

1.  Skanedici zond mikroskopunun iş prinsipinin öyrənilməsi. 

2.

 

NanoEducator cihazının konstruksiyası və iş prinsiplərinin 

öyrənilməsi. 

3.

 

SZM vasitəsilə birinci şəklin alınması. 

4.

 

Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi və təqdimatı, iş 

vərdişlərinin yaranması. 

Ləvazimat:  Skanedici zond mikroskopu(Model SZMU-L5),  

zond, NanoEducator proqramı və kompüter.  

Tədqiqat üçün nümunə:  TGZM nümunə testi və ya 

müəllimin seçdiyi hər hansı bir 

nümunə ola bilər. 

Müəllimin nəzarəti altında nümunə  səthinin skan edilməsi 

yerinə yetirilir, təcrübənin nəticələrini hər bir tələbə  fərdi 

qaydada işləməlidir. İşin təcrübi hissəsi bir dərs zamanı yerinə 

yetirilir və bu dörd saat davam edir. İşə başlamazdan qabaq, 

daha münasib xarakterli amplitud-tezlik xarakteristikası olan 

 

 

 

7

---

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  

 

zond (bir simmetrik maksimumu olan) seçmək zəruridir  ki, 

tədqiq olunan nümunənin şəklini almaq mümkün olsun. 

 

1.2.

 

İşin məzmunu  

Skanedici zond mikroskopunun əsasları(SZM-in iş prin-

sipi, SZM-in əsas komponentləri və onların təyinatı). 

NanoEducator SZM-in konstruksiyası ilə tanışlıq(ümumi 

konstruksiyası, tunel cərəyanı  və qarşılıqlı  təsir qüvvəsinin 

universal çeviricisi, SZM-də skanetmə, zondun nümunəyə 

yaxınlaşma mexanizmi (əks  əlaqəyə giriş, 

Scanner Protration

 

və 

Probe Oscillation Amplitude

 parametrləri)).  NanoEducator 

skanedici cihazın, zond çeviricisinin iş prinsipləri və kons-

truksiyaları animasiya klipləri vasitəsilə aydınlaşdırılır.  

NanoEducator cihazının idarəetmə proqramı ilə tanışlıq 

(verilənlərin alınması və işlədilməsi rejimləri, skanedici qüvvə 

mikroskopu(SQM) və skanedici tunel mikroskoplarla (STM) 

iş).  

SQM rejimində birinci SZM şəklinin alınması, nümunənin 

qoyulması, zondun(zond çeviricisinin) yerinə qoyulması, nü-

munəyə  nəzərən zondun mövqeyinin təyini(skan edilən yerin 

seçilməsi,  əvvəlcədən zondun nümunəyə yaxınlaşdırılması), 

sürətli yaxınlaşma, rezonansı axtarmaq və işçi tezliyinin təyini, 

əks əlaqəyə giriş. 

Skanedicinin parametrlərinin seçilməsi(skanedicinin ölçü-

lərinin seçilmə kriteriyası, xətlər üzərində nöqtələrin sayı  və 

skanedici xətlərin sayı, skanedicinin sürəti,  əks  əlaqə 

dövrəsinin parametrləri (Feed Back Loop Gain), SZM-lə 

şəklin alınması. Alınmış şəklin işlədilməsi və təhlili. Şəkildəki 

skanedici arte-faktların kənarlaşdırılması. Alınmış şəklin qrafik 

təqdimatı  üsulları.   

SZM üsulu haqqında işə görə hesabat ümumi məlumatlar-

dan ibarət olmalıdır. Tələbədə təcrübədə eksperimentin nəticə-

lərinin işlənməsi və  təhlili  əsasında aldığı  vərdişlər özünü 

göstərməlidir.     

 

 

 

8

---