Hver eru skrefin sem taka þátt í AFM rannsaka kvörðun

Kjarnaþrep AFM rannsaka kvörðun fela í sér umhverfisundirbúning, uppsetningu rannsaka, leysir jöfnun, Z- ás og XY- ás kvörðun með því að nota staðlað sýni og kerfisvillustýringu. Allt ferlið verður að fylgja nákvæmlega rekstrarsamskiptareglum til að tryggja nákvæmni nanómælinga.

I. For-Kvörðunarundirbúningur: Umhverfiseftirlit og frumstilling búnaðar

Atomic Force smásjár (AFM) eru afar viðkvæm fyrir umhverfi sínu; þess vegna er mikilvægt að tryggja að kerfið sé í stöðugu ástandi fyrir kvörðun:

Umhverfisstýring: Haltu rannsóknarstofuhita á milli 20–25 gráður og rakastig á milli 40%–60% til að koma í veg fyrir að varmaþensla og breytingar á yfirborðsásogslögum hafi áhrif á mælingar.

Titringseinangrun: Settu tækið á sérstakan titrings-einangrunarpall, sem staðsettur er fjarri titringsgjöfum eins og hátíðnibúnaði eða loftræstingaropum.

Rafmagnsjörð: Gakktu úr skugga um að aflgjafinn noti einn-punkta jarðtengingu til að koma í veg fyrir að rafsegultruflanir auki merkjahljóð.

Kveikt á-kveikt á upphitun-: Kveiktu á AFM aðaleiningunni og stjórnandanum, leyfðu þeim að hitna í að minnsta kosti 30 mínútur til að tryggja að piezoelectric keramik og rafeindaíhlutir nái hitajafnvægi.

Lykilráð: Umhverfissveiflur eru ein helsta uppspretta kerfisvillna; hitastig sem er meira en 1 gráðu getur valdið verulegu hitareki.

II. Uppsetning rannsaka og stilla sjónkerfi

1. Skoðaval og uppsetning

Veldu viðeigandi rannsaka miðað við tilraunahaminn (snerting, snertingu eða ekki-tengiliður):

Fyrir tappastillingu er mælt með nema með háa ómuntíðni og lágan gormfasta (td 300 kHz, 40 N/m).

Fyrir hörð sýni er hægt að velja demantshúðaða-nema til að lengja líftíma rannsakans.

Meðan á uppsetningu stendur, notaðu pincet til að grípa varlega í nemahaldarann; forðastu að snerta hnakkann eða oddinn sjálfan til að koma í veg fyrir vélrænan skaða.

2. Laser Alignment

Kveiktu á leysinum og stilltu stöðu ljósgjafans þannig að leysibletturinn sé nákvæmlega fókusaður á aftari hluta endurskinssvæðis cantileversins.

Stilltu stöðu skynjarans (fjögurra-fjórðungsljósdíóða) til að tryggja að merkistyrkurinn nái að minnsta kosti 80% af fullum mælikvarða og tryggir þannig viðkvæma kraftendurgjöf.

Ef notast er við „ScanAsyst“ greindarstillinguna getur kerfið sjálfkrafa fínstillt amplitude setpoint og þannig lágmarkað mannleg mistök.

Sannprófunarviðmið: Með því að fylgjast með kraftferilprófinu, staðfestið að grunnlínan sé stöðug og laus við skyndileg stökk, og staðfestið þar með að leysistillingin sé rétt.

III. Kvörðun á kjarnabreytum með stöðluðum sýnum

1. Z-ásnæmni kvörðun (lóðrétt kvörðun)

Staðlað sýni: Veldu Si(111) kristalplanat atómþrep (fræðileg hæð: 0,19 nm) eða TGZ -röð Z- stefnustaðal (td TGZ1: 20,0 ± 1,5 nm).

Aðferð:

Skannaðu staðlaða þrepasvæðið til að fá hæðarsnið.

Reiknaðu hlutfall mældrar hæðar og fræðilegs gildis og stilltu ávinningsfæribreytu Z--ás piezoelectric transducer í samræmi við það.

Endurtaktu mælingar á mörgum þrepum til að fá meðalgildi og eykur þar með kvörðunarnákvæmni.

Villubætur: Notaðu tvíþættan-þrepa staðal sem nær yfir 10%–70% af öllu mælisviði tækisins; notaðu flatarmáls-meðaltalsaðferðina til að leiðrétta fyrir ólínuleika Z-ás tilfærslu.

2. XY-Axis Scanner Calibration (Lateral Calibration)

Staðlað sýnishorn: Notaðu TGG1 X/Y-stefnukvörðunarstaðal (tíðni: 3 ± 0,05 µm) eða TGX1 skákborðs-mynstrað ferningastólpafylki (hæð: ~0,6 µm).

Aðferð:

Skannaðu stórt svæði með lítilli stækkun til að athuga hvort myndskekkju eða hornröskun sé til staðar.

Mældu raunverulega skönnuð fjarlægð mannvirkis með þekktri tíðni til að reikna út pixlamál (nm/pixla) í X- og Y-átt.

Settu leiðréttingarstuðlana inn í hugbúnaðinn til að koma í veg fyrir ólínuleika skanna og kross-tengingaráhrif.

3. Úttekt á lögun odda (einkenni odda)

Staðlað sýnishorn: Notaðu TGT1 3D þjórfé kvörðunarstaðal eða SHS-röð skrefastaðal (pýramídabygging: 50–100 nm).

Markmið: Meta hvort oddurinn af rannsakanda hafi orðið sljór eða mengaður og komið þannig í veg fyrir „oddsfellingar“ sem leiða til myndvíkkunar.

Aðferð: Endurgerðu þjórfótilinn með því að greina áunna myndina og beita afmótunaralgrímum til að leiðrétta fyrir raunverulegt landslag raunverulegs sýnis.

IV. Kerfisvillustjórnun og viðhaldsaðferðir

1. Greining á helstu villuheimildum

2. Staðlaðar viðhaldsaðferðir

3. Fylgni við alþjóðlega staðla