Active Probe Atomic Force Microscopy with Quattro-Parallel Cantilever Arrays for High-Throughput Large-Scale Sample Inspection

Fangzhou Xia; Kamal Youcef-Toumi; Thomas Sattel; Eberhard Manske; Ivo W. Rangelow

doi:10.3791/65210

Journal

/

Engineering

/

מיקרוסקופ כוח אטומי פעיל של בדיקה עם מערכי קנטיליבר קוואטרו-מקביליים לבדיקת דגימות בקנה מידה גדול בתפוקה גבוהה

Active Probe Atomic Force Microscopy with Quattro-Parallel Cantilever Arrays for High-Throughput Large-Scale Sample Inspection

JoVE Journal
Engineering

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Engineering

Active Probe Atomic Force Microscopy with Quattro-Parallel Cantilever Arrays for High-Throughput Large-Scale Sample Inspection

מיקרוסקופ כוח אטומי פעיל של בדיקה עם מערכי קנטיליבר קוואטרו-מקביליים לבדיקת דגימות בקנה מידה גדול בתפוקה גבוהה

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

1,546 Views

•

05:04 min

•

June 13, 2023

DOI:

10.3791/65210-v

DOI:

10.3791/65210-v

•

05:04 min

June 13, 2023

•

1526 Views

Fangzhou Xia¹, Kamal Youcef-Toumi¹, Thomas Sattel², Eberhard Manske³, Ivo W. Rangelow^4,5

¹Mechatronics Research Lab, Department of Mechanical Engineering,Massachusetts Institute of Technology ²Mechatronics Group, Department of Mechanical Engineering,Ilmenau University of Technology ³Production and Precision Measurement Technology Group, Institute of Process Measurement and Sensor Technology,Ilmenau University of Technology ⁴Nanoscale Systems Group, Institute of Process Measurement and Sensor Technology,Ilmenau University of Technology ⁵nano analytik GmbH

Transcript

מיקרוסקופ בדיקה סורק המבוסס על מערכת מיקרו אלקטרומכנית חדשנית בדיקות נקראות קנטיליברות פעילות. קנטילברות עם הפעלה וחישה משולבות מספקות מספר יתרונות על פני קנטילברות פסיביות, המסתמכות על עירור פיאזואלקטרי ומדידת סטיית קרן אופטית. הפיתוח האחרון בתחום זה הוא מימוש מערכים של מזנונים פעילים להדמיית SPM מקבילית בתפוקה גבוהה.

המערכים של המזנונים הפעילים משתמשים בחיישנים פיאזו-התנגדותיים משולבים כדי להציע רגישות דומה לשיטות קריאה אופטיות ללא מגבלות עקיפה כדי לאפשר בדיקות AFM קטנות, רכות וקומפקטיות יותר. התוצאות של טכניקה זו סללו את הדרך להפעלה ובנייה של מיקרוסקופי כוח אטומי בתפוקה גבוהה באמצעות אלקטרוניקה רב-ערוצית במהירות גבוהה. ההתקדמות בטכניקה זו יכולה להקל על פעולה מהירה ואמינה יותר של מערכות פעילות מקבילות מסיביות בעתיד.

Summary

לבדיקת דגימה בקנה מידה גדול עם רזולוציה ננומטרית יש מגוון רחב של יישומים, במיוחד עבור פרוסות מוליכים למחצה ננו-מפורקות. מיקרוסקופ כוח אטומי יכול להיות כלי נהדר למטרה זו, אך מוגבל על ידי מהירות ההדמיה שלהם. עבודה זו משתמשת במערכי קנטיליבר פעילים מקבילים ב- AFM כדי לאפשר בדיקות בתפוקה גבוהה ובקנה מידה גדול.