Представлен метод электрохимического травления полевых эмиссионных наконечников. Охарактеризованы параметры травления и исследована работа наконечников в режиме полевого излучения.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Электрохимическое травление и характеристика точек Sharp поля излучения для ионизацией электронным ударом
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Описан новый вариант метода отбрасывания для изготовления точек полевого излучения путем электрохимического травления вольфрамовых стержней в растворе NaOH. Представлены результаты исследований, в которых варьировались ток травления и молярность раствора NaOH, используемого в процессе травления. Также описывается исследование геометрии наконечников путем их визуализации с помощью сканирующего электронного микроскопа и работы с ними в режиме полевой эмиссии. Производимые полевые эмиссионные наконечники предназначены для использования в качестве источника электронного пучка для получения ионов путем ионизации фонового газа или пара электронным ударом в масс-спектрометрии с ловушкой Пеннинга.
Введение
Sharp советы или точек уже давно используются в микроскопии приложений, таких как автоионном микроскопа (FIM) 1 и сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) 2, а также ряд методов для получения острых наконечников различных материалов были разработаны 3. Эти острые кончики могут также работать в качестве точек выбросов поля (FEPs) путем приложения высокого напряжения к ним, а также служить в качестве удобного источника электронного пучка. Одно из применений, таких как источника ионов производство с помощью электронно-ударной ионизации (EII). ФЭП является особенно предпочтительным в тех случаях, когда колебания температуры произведенная....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Электрохимическое травление
- Экспериментальная установка
- устройство
Примечание: электрохимическим травлением настройки требуется стандартный 0 - 30 В постоянного тока (DC) Benchtop питания и соответствующие кабели, делительную воронку, широким основанием стеклянный стакан, и стандартный стержень и утилита зажим с электрически изолирующими ручками. Потребуется также небольшие винты, изолированные противостояний и Крокодил. Дополнительные элементы, описанные ниже и показано на рисунке устройства травления на рисунке 1, должны быть изготовлены.- Сделать держатель вольфрамового стержн....
- устройство
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Исследование параметров травления
Во время процесса травления источник питания работает в режиме постоянного тока. Напряжение необходимо слегка поддерживать этот постоянный ток растет вольфрамового стержня вытравливают (из-за увеличения сопротивления стержня). Ток падает почти до нуля, когда кончик травит весь путь до конца. Небольшой ток продолжает течь в связи с тем, что верхний кончик все еще находится в ко.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Мы описали простые процедуры электрохимически протравить острые точки излучения поля (FEPs) в растворе NaOH, и испытать FEPs при работе их в режиме полевой эмиссии. Процедура травления описывается является разновидностью существующих методов ламельной-высадки техники и 7,8 плавучей техники слой 9,10. Тем не менее, мы нашли его более удобным и надежным в реализации, чем указанных выше способов.
Перед началом процедуры травления, чтобы свести к минимуму вероятность получе.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Мы выражаем признательность за услуги Стэнли Флеглера, Кэрол Флеглер и Эбигейл Тиррелл в Центре передовой микроскопии МГУ. Мы благодарим Рэя Кларка и Марка Уилсона за техническую помощь в настройке аппарата электрохимического травления. Также выражается признательность за более ранний вклад Энн Бенджамин, Георга Боллена, Рафаэля Феррера, Дэвида Линкольна, Стефана Шварца и Адриана Вальверде, а также за техническую помощь Джона Юркона. Эта работа была частично поддержана контрактом Национального научного фонда No. PHY-1102511 и PHY-1307233, Университет штата Мичиган и Центр пучков редких изотопов, а также Центральный университет Мичигана.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Вольфрамовый стержень 0,020" x 12" | ESPI Metals | http://www.espimetals.com/index.php/online-catalog/467-Tungsten | 3N8 Чистота |
| 50% по весу раствор NaOH | Sigma-Aldrich | 415413-500ML | 500 мл |
| Разделительная воронка | Cole-Parmer | Item# WU-34506-03 | 250 мл |
| Источник питания постоянного тока | BK Precision | 1672 | Тройной выход 0 - 32 В, 0 - 3 А Источник питания постоянного тока |
| Ацетон | Cole-Parmer | Item# WU-88000-68 | 500 мл |
| Карта сбора данных | National Instruments | NI PXI-6221 | 16 AI, 24 DIO, 2 AO |
| Relay | Magnecraft | 276 XAXH-5D | 7 A, 30 В DC Геркон Реле |
| 6-полосный 6" плоский фланец крест | Kurt J Lesker | C6-0600 | |
| 6" до 2-3/4" плоский фланец нулевой длины (х3) | Kurt J Lesker | RF600X275 | |
| плоский фланец 2-3/4" плоский фланец SHV проходной | IFTSG041033 | ||
| 2-3/4" плоский фланец BNC проходной IFTBG042033 | |||
| 2-3/4" плоский фланец линейный проходной | MDC | 660006, REF# BLM-275-2 | |
| 6" плоский фланец бланк | Kurt J Lesker | F0600X000N | |
| 6-дюймовое плоское фланцевое окно | Kurt J Lesker | VPZL-600 | |
| HV Источник питания | Keithley Instruments | Keithley Модель #2290-5 | 0 - 5 кВ постоянного тока Высоковольтный источник питания |
| Пикамперметр | Keithley Instruments | Keithley Модель #6485 | |
| Кубок Фарадея | Решения для визуализации луча | Модель FC-1 Кубок |
Ссылки
- Muller, E. W., Bahadur, K. Field Ionization of Gases at a Metal Surface and the Resolution of the Field Ion Microscope. Phys. Rev. 102, 624(1956).
- Binnig, G., Rohrer, H. Scanning Tunneling Microscopy. Helv. Phys. Acta. 55, 726-735 (1982).
- Melmed, A. J.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
