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

/

Microscopia de Força Atômica de Sonda Ativa com Matrizes Cantilever Paralelas Quattro para Inspeção de Amostras em Grande Escala de Alto Rendimento

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

JoVE Journal
Engenharia

É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.

JoVE Journal Engenharia

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

Microscopia de Força Atômica de Sonda Ativa com Matrizes Cantilever Paralelas Quattro para Inspeção de Amostras em Grande Escala de Alto Rendimento

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

1,579 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

Transcrição

A microscopia de varredura baseada em novas sondas de sistemas micro eletromecânicos é chamada de cantilevers ativos. Os cantilevers com acionamento e sensoriamento integrados oferecem várias vantagens em relação aos cantilevers passivos, que dependem da excitação piezoelétrica e da medição da deflexão do feixe óptico. O desenvolvimento mais recente neste campo é a realização de matrizes de cantilevers ativos para imagens SPM paralelas de alto rendimento.

Os conjuntos de cantilevers ativos usam sensores piezoresistivos integrados para oferecer sensibilidade comparável aos métodos de leitura óptica sem limites de difração para permitir sondas AFM menores, mais macias e mais compactas. Os resultados dessa técnica abriram caminho para a operação e construção de microscópios de força atômica de alto rendimento usando eletrônica multicanal de alta velocidade. Os avanços nesta técnica podem facilitar a operação mais rápida e confiável de sistemas de cantiléver ativos massivamente paralelos no futuro.

Summary

A inspeção de amostras em larga escala com resolução em nanoescala tem uma ampla gama de aplicações, especialmente para wafers semicondutores nanofabricados. Microscópios de força atômica podem ser uma ótima ferramenta para esse fim, mas são limitados por sua velocidade de imagem. Este trabalho utiliza matrizes de cantiléver ativas paralelas em AFMs para permitir inspeções de alto rendimento e em larga escala.