SPM(Scanning Probe

Microscopy)

Dr. Pungor András

Miskolc, 2008 április 2

Nanofelbontású méréstechnika

STMSTM(Scanning Tunneling (Scanning Tunneling

Microscope)Microscope) 1983: G. Binnig H. Rohrer megalkotta az STM-et1983: G. Binnig H. Rohrer megalkotta az STM-et 1986: 1986: Megkapták a Nobel dijatMegkapták a Nobel dijat

Mi tette technikailag lehetővé az STM megalkotását?Piezoelektromos vezérlés

Mi is a piezoelektromos hatás?

Elmozdulás Feszültség

STMSTMA mérés mechanizmusa

STMSTM

Constant current modeConstant height mode

A két fő méréstechnikai metódus a szabályozásra

STMSTM K Képformálásépformálás

STM képe az HOPG-nekHighly Oriented Pyrolytic Graphite

4 x 4 nm képméret

Az atomok közötti távolság : 2.5 angstrom

SPM KépformálásSPM Képformálás

SPMSPMMi az STM hátránya?

Csak vezető felületeket mér!Megoldás!

AFMAtomic Force Microscope

AFMAFM

Miért AFM?

AFM SFM Scanning Force Microscopy

SFMSFM

SFMSFMAz érzékelés evolúciója

SFM SFM Mérési Módok

Constant Height Constant Force

SFM SFM ““műremekekműremekek””(artifacts)(artifacts)

A rugólemez elhajlása

SFM SFM ““műremekekműremekek””(artifacts)(artifacts)

TűhatásokMérés Mért felület

SFM SFM ““műremekekműremekek””(artifacts)(artifacts)

Tű-felszin kölcsönhatás

6 x 6 micrometeresU betű fehérjéből

SFM SFM ““műremekműremekekek””(artifac(artifac

ts)ts)Tű-felszin kölcsönhatás

A mikroseprű működése

SFM SFM ““műremekekműremekek””(artifacts)(artifacts)

Tű-felszin kölcsönhatás

Túlszabályozás Súrlódás

AFM, atomic force microscopy contact AFM

non-contact AFMdynamic contact AFM

BEEM, ballistic electron emission microscopyEFM, electrostatic force microscope

ESTM electrochemical scanning tunneling microscopeFMM, force modulation microscopy

KPFM, kelvin probe force microscopyMFM, magnetic force microscopy

MRFM, magnetic resonance force microscopyNSOM, near-field scanning optical microscopy (or SNOM, scanning

near-field optical microscopy)PSTM, photon scanning tunneling microscopy

PTMS, photothermal microspectroscopy/microscopySECM, scanning electrochemical microscopy

SCM, scanning capacitance microscopySGM, scanning gate microscopy

SICM, scanning ion-conductance microscopySPSM spin polarized scanning tunneling microscopy

SThM, scanning thermal microscopy[1]STM, scanning tunneling microscopySVM, scanning voltage microscopy

SHPM, scanning Hall probe microscopy

SFM mérésekSFM mérésekErő-elmozdulás Felszin keménység

CCFMCCFMConstant Compliance

Force Modulation

CCFMCCFMConstant Compliance

Force Modulation

CCFMCCFMConstant Compliance

Force Modulation

A CCFM mérés felépitéseA CCFM mérés felépitése

MMáás s SFM SFM méréstechnikákméréstechnikák

Non Contact Semi Contact(Tapping Mode)

SPM SPM méréstechnikákméréstechnikákSCM

(Scanning Capacitance Microscopy)SMFM

(Scanning Magnetic Force Microscopy)

Köszönöm a figyelmet