Summary
하얀 빛 현미경 간섭 측정법은 표면의 지형을 측정하기위한 광학, noncontact 빠르고 방법입니다. 과 재료 과학에 이온 빔 스퍼터링 또는 레이저 박리 볼륨과 깊이를 결정하기 위해, 그것은 방법은 마찰 테스트 샘플에 상처가 분석 착용 기계적 마모 분석,으로 적용 할 수있는 방법을 표시합니다.
Abstract
재료 과학 및 공학은 마이크로 미터 측면 해상도로 표면 지형의 정량적 측정을 얻기 위해 종종 필요합니다. 측정 된 표면에서 3D 지형지도 이후 필요한 정보를 추출하는 소프트웨어 패키지의 다양한을 사용하여 분석 할 수 있습니다.
이 글에서 우리가 얼마나 하얀 빛 간섭 측정법, 및 일반 표면 분석 소프트웨어와 함께 일반적으로 광학 profilometry (OP)를 설명, 재료 과학 및 엔지니어링 작업에 사용할 수 있습니다. 이 문서에서는 질량 분광법의 표면 수정에 대한 조사를하고, tribology 및 윤활에 현상을 착용을위한 하얀 빛 간섭 측정법의 응용 프로그램의 수는 시연됩니다. 우리는 에너지가 넘치는 이온 (스퍼터링) 및 레이저 조사 (절제)뿐만 아니라, 마찰 시험 표본의 마모의 전 현장 측정 반도체와 금속의 상호 작용의 제품을 특성화한다. 특히, 우리는 논의 할 것이다 :
- 이러한 스퍼터링 속도 / Si 및 잘라 내기에서 수율 측정 및 이후의 시간에 깊이 변환 등의 전통 이온 스퍼터링 기반의 질량 분광법의 측면.
- 반도체 표면 femtosecond 레이저 조사의 상호 작용의 양적 특성의 결과. 이러한 결과는 증발 재료의 수량은 펄스 당 펄스 지속 시간과 에너지를 통해 공부하고 제어 할 수 있습니다 절제 질량 분광법과 같은 응용 프로그램에 중요합니다. 따라서, 분화구 형태를 결정하여 하나는 실험 설정 조건 대 깊이와 측면 해상도를 정의 할 수 있습니다.
- 2 차원, 그리고 마찰의 결과로 발생 및 테스트를 착용 표면 마모의 정량적 측정의 표면 거칠기 매개 변수의 측정.
일부 고유 단점이 가능 유물, 그리고 하얀 빛의 불확실성 평가간섭 측정법의 접근 방식은 논의하고 설명합니다.
Introduction
전자, 구조적 및 화학적 : 고체 물질의 표면은 큰 범위의 해당 재료에 대한 관심의 속성을 결정합니다. 연구의 많은 분야에서 물질의 추가 (펄스 레이저 / 마그네트론 스퍼터링 증착, 물리적 / 화학적 기상 증착에 의한 예를 들어, 박막 증착), 물질의 제거 (반응성 이온 에칭, 이온 스퍼터링, 레이저 애블 레이션 등) 또는 일부 다른 프로세스가 특징해야합니다. 또한, 에너지가 넘치는 빛의 펄스 또는 대전 입자와 상호 작용을 통해 표면 수정은 수많은 응용 프로그램을 보유하고 있으며 기본적인 관심입니다. Tribology, 마찰과 마모의 연구 관심의 또 다른 영역입니다. benchtop 규모에서 마찰 테스트 형상의 수많은 존재합니다. 비 등각 연락처 형상이 사용 될 수 있으며, 공 또는 실린더는 하락 또는 시간의 길이를 들면, 평평한 표면, 다른 공, 또는 실린더에 대해 회전하고, 제거 물질의 양이 날이 될 수 있습니다asured. 마모 상처 세 차원과 자연의 불규칙하기 때문에, 광학 profilometry 정확한 마모 볼륨 측정을 얻기에 적합한 유일한 방법 일 수 있습니다. 일반적인 분석 작업은 표면 거칠기 매개 변수, 단계 높이, 소재, 볼륨의 손실, 트렌치의 깊이 등을 포함, 모두는 간단한 2D 및 3D 지형 시각화에 추가로 얻을 수 있습니다.
광학 profilometry 표면의 프로필을 재구성하는 데 사용되는 광학 방법입니다. Profilometric 방법은 하얀 빛의 간섭, 레이저, 또는 공 촛점 방법이 포함되어 있습니다. 일부 광학 profilometers는 종래의 회절 - 제한된 현미경의 목표에 따라 접근 방법을 통해 정보를 얻습니다. 예를 들어, 스캔 레이저 표면의 지형과 트루 컬러 정보를 획득 할 수있는 현미경과 통합 할 수 있습니다. 두 번째 방법은 세리를 구성하고 기존 목표의 초점 아주 작은 깊이를 이용하는 기술을 사용3D 지형지도를 얻을 수 표면의 포커스에 "이미지 슬라이스"의 에스.
이 작품에서 우리는 하얀 빛 간섭 현미경 / profilometer은 기계적 마모 공정 중에 손실 자료의 양의 측정을 가능하게, 또는 이온 스퍼터링의 분화구 또는 레이저 어블 레이션 등의 재료 에칭 프로세스 동안 방법을 보여줍니다. 대부분의 관심은 다양한 응용 분야에 널리 이용하고 매력적인 만들어 대형 설치 용량을 설명하기 위해이 방법의 방법으로 지급됩니다. WLI 대부분의 유형은 샘플 표면에서 반사 참조 광 신호와 빛 사이의 간섭을 야기 할 현미경 대물에 내부 미러를 사용하는 Mirau 기술을 사용합니다. 전체 Mirau 간섭이 현미경 대물 렌즈 내부에 맞게과 일반 광학 현미경 (그림 1)에 커플 링 될 수 있기 때문에 Mirau 간섭 측정법의 선택은 간단한 편의에 의해 결정됩니다. 2 차원 간의 일련의ferograms은 비디오 카메라로 구입하고, 소프트웨어는 3D 지형지도를 조립하고 있습니다. 흰색 빛 소스는 단색 소스에 고유의 "프린지 순서"모호함을 극복하는 데 도움이 폭 넓은 스펙트럼 조명을 제공합니다. 빛의 단색 소스가 얕은 지형 기능의보다 정확한 측정을 얻기 위해 사용할 수 있습니다. 측면 해상도가 근본적으로 λ / 2 (수치 공, NA = 1)로 제한하지만, 대부분의 경우에 큰입니다, 배율에 연결 / 뷰 필드 크기 설정에 목적의 NA에 의해 결정된다. 심판의 표 1. 1 모든 언급 매개 변수의 직접적인 비교가 있습니다. 기술의 간섭 성격의 함수되는 깊이 해결 방법 ≈ 1 nm의. Mirau WLI에 대한 자세한 내용은 심판이 판결에서 찾을 수 있습니다. 2, 3. 하얀 빛 간섭 접근 방식에 대한 소개 참조에서 찾을 수 있습니다. 4.
표면 분석을위한 다른 방법은 원자 그렇게해야 아르전자 현미경 (SEM), 그리고 스타일러스 profilometry을 스캔 전자 현미경 (AFM). WLI 기술은 이러한 방법에 손색이 비교하고 방법의 광학 특성에 기인 자신의 장점과 단점을 가지고있다.
AFM은 3D 이미지와 따라서 해당 크로스 섹션을 얻을 수 있지만 AFM은 측면 (<100 μm)와 깊이 (<10 μm) 축에 제한 스캐닝 기능이 있습니다. 이러한 대조적으로, WLI의 주요 장점은 동시에 실제 3D 영상 기능을 갖춘 몇 mm까지의 유연한 뷰 필드 (FOV)입니다. 우리가 보여되므로 또한, 하나는 단순히 표면 수정의 문제의 다양한 해결 할 수 있도록 다양한 수직 스캔 범위를 이용하실 수 있습니다. AFM과 함께 작업 한 연구자들은 낮은 수직 그라디언트의 연장 기능을 측정하는 샘플의 비행기 위치와 문제를 파악하고 있습니다. 일반적으로, 하나는 AFM 이상 "특급"기술로 WLI / OP 생각 할 수 있습니다. 물론, 있습니다만 AFM은 적합하는 지역 번호 : 해결 할 측면 기능이 특징 WLI의 측 방향 해상도보다 작은 크기, 또는 WLI에서 데이터 그 방식으로 샘플의 알 수없는 복잡한 광학 특성으로 인해 모호 인스턴스가있을 때 측정의 정밀도 (나중에 논의 예정) 등에 영향을 미치는
SEM은 기존의 광학 현미경이 제공 할 수있는보다 큰 초점을 맞추고 많은 깊이와 FOV 크기의 측면에서 매우 유연성, 표면에서 볼 수있는 강력한 방법입니다. 동시에, SEM에 의한 3D 영상은 그렇다면 다른 사이의 여색 방법으로 3D 이미지로 변환, 또는 광 뷰어와 관찰을 통해, 또는 깊이를 직접 계산에 사용되는 스테레오 쌍 이미지를 복용해야합니다 특히 같은 성가신입니다 샘플에 대한 관심 포인트. 5 대조적으로, WLI / OP profilometry 동시에 유연한 FOV와 3D 재건 사용하기 쉬운 제공합니다. WLI는 전체를 스캔높이 범위는 (나노 미터에서 마이크론의 수백) 특정 샘플에 필요한. WLI는 SEM에 문제가있을 수 있습니다 샘플 소재의 전기 전도성에 의해 영향을받지 않습니다. WLI는 명확하게 진공을 필요로하지 않습니다. 다른 한편으로는 SEM는 우수한 정보를 제공하는 응용 프로그램의 수 있습니다 : 샘플의 다른 부분은 topographically 구별 할 수 있습니다 특징 WLI의 측 방향 해상도 아래의 크기, 또는 가지 경우 해결 될 수있는 측면 기능이있는 경우에만 보조 전자 방출 계수 다릅니다.
널리 차 이온 질량 분석법 6 및 microelectromechanical 시스템 특성 7 분야에서 사용되는 표면 검사 하나 더 기술은 스타일러스 profilometry입니다. 이 기술 때문에 그 단순성과 견고성의 인기가 있습니다. 이 샘플 표면을 통해 스타일러스 팁의 직접적인 기계적 접촉 검사를 기준으로합니다. 이 거친 접촉 도구입니다어느 한 번에 하나의 라인을 따라 스캔 할 수 있습니다. 이 3D 표면 래스터 스캔 이미징 매우 시간이 소요합니다. 스타일러스 기술의 또 다른 단점은 높은 비율과 팁 반경과 팁의 꼭지각을 암시의 특성 팁 크기 (일반적으로 몇 미크론에 submicron)와 비교 크기의 표면 기능을 측정의 어려움입니다. 스타일러스 profilometry의 장점은 WLI / OP 측정 (나중에 논의 예정)의 정확도에 영향을 미칠 수있는 샘플의 광학 속성을 변화에의 무감각합니다.
현재 문서의 표면지도는 종래의 Mirau 타입 WLI을 (그림 1)를 사용하여 얻었다. 이러한 Zygo, KLA-Tencor, nanoScience, Zemetrics, Nanovea, FRT, Keyence, Bruker, 그리고 테일러 Hobson와 같은 많은 기업들은 상용 테이블 상단 OP 악기를 생산하고 있습니다. 획득지도를 재건하고 일반적으로 WLI, 스캐닝 전자, O에 사용되는 유형의 상용 소프트웨어를 사용하여 처리 된R 프로브 현미경. 이 소프트웨어는 섹션 프로파일 분석, 무효 및 재료 볼륨 계산, 그리고 비행기의 수정을 건너, 표면의 수학적 조작을 수행 할 수있는 능력이 있습니다. 다른 소프트웨어 패키지는 이러한 기능의 일부를 자동화 할 수 있습니다.
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Protocol
1. 일반 WLI 스캔을위한 하드웨어 정렬
WLI를 통해 양적 정보를 얻으려면 다음 단계 지침 역할을 할 수 있습니다. 이 연산자는 간섭 운영의 기본 지식을 가지고하는 것으로 간주됩니다. 가이드 라인에 관계없이 특정 악기의 일반적인 현상입니다. 일부 조사의 경우 표본은 평면됩니다. 다른 들어, 표본이 굽어 될 수 있습니다.
- 똑바로 직면하고있는 기능 (이온 분화구, 이온 빔 / ablated 자리를 스퍼터링, 또는 상처를 착용)과 함께 무대에서 샘플을 놓습니다. 낮은 배율 목표를 사용하고 여기에 악기를 초점을 맞 춥니 다. 가장 해상도가 관심의 대상이 크게 화면을 채우하는 이미지를 얻을 경우, 공의 예를 들어 그림 2를 참조하십시오.
- 간섭 가장자리 관심의 기능 근처에 나타납니다 있도록 시편의 수직 위치를 조정합니다. 평평한 표면의 경우는 표본이 비행기가 perpendicul이되도록 기울되는 것이 바람직하다광학 축에 AR은 프린지 간격이 큰 것입니다 즉. 곡선 표면 (예 : 공)의 경우, 표본은 그 가장자리는 중앙에는 그림 3에서와 같이 기능 위치하고 있습니다 지향해야합니다.
- 악기 지침에 따라 검사를 얻습니다. 그게 최선 지형지도를 얻기 위해 조명이나 스캔 높이를 조정해야 할 수도 있습니다. 보간 기능을 사용하여 잘못되었거나 누락 된 데이터를 기입 한 다음 지형지도를 저장합니다.
2. 일반 소프트웨어를 사용하여 볼륨 분석
tribology에서 테스트 기계 종종 하락 또는 평면 또는 다른 실린더에 대해 회전하는 공이나 실린더 같은 비 등각 연락처 테스트 구조를 사용합니다. 일반적으로, 때때로 소재 한 표면에서 다른 전송할 수 있습니다 있지만 자료, 연락처를 슬라이딩의 시점에서 손실되고,이 "전송 층"에 대한 물질의 과잉으로 측정됩니다연락 표본의 전자. 마모 상처 세 차원과 자연의 불규칙하기 때문에, 광학 profilometry 정확한 마모 볼륨 측정을 얻기에 적합한 유일한 기술 할 수 있습니다 - 예상치는 사용할 수 없습니다. 목표는 시험의 완료에 문의 지역에서 (또는 확보) 손실 될 수 있습니다 재료의 매우 작은 양을 측정하는 것입니다.
측정의 기본 원리는 그대로 표면의 수준에서 수학 비행기를 정의하는 것입니다 : 표면 분석 소프트웨어는 "고체 표면"(제로 수준),이 레벨 위의 무엇이든이 있다는 것을 가정 "빈은." "고체 표면"의 비행기 아래에있는 통합 제거 볼륨을 측정하는 분석 함수는 다음과 같이 언급 될 것 "무효 볼륨입니다." "고체 표면"(파편의 축적 등)의 평면 위의 통합 볼륨을 측정하는 기능은 "재료 볼륨입니다."라고합니다
실제 그대로 표면 AR전자 드물게 완벽하게 매끄러운, 평면. 작은 기능을 측정 최대의 정확성을 위해 관심 (AOI)의 영역을 정의하는 좋은 연습이다;있는 외부 지역은 분석에서 제외됩니다. AOI는 표면의 불규칙성이 교란 지역에서 진정되지 계산에 추가 볼륨을 기여하기 때문에 측정 영역을 제한하는 데 사용됩니다.
3. 평평한 표면 - 기계 마모 분석
- 트렌치 흉터 나 우울증을 시청할 수있는 평면 표면의 볼륨 분석, 기계적 마모, 이온 빔 스퍼터링 또는 레이저 어블 레이션에 의해 생성 여부를 수행하기에 용이합니다. 광택 스틸 표면에 기계적 상처를 보여줍니다 이러한 그림 4 왼쪽과 같은 이미지를 얻을 수 있습니다. 우울증을 제외 AOI을 선택한 다음 틸트 및 / 또는 곡률 제거 기능이 최대 평탄도에 방해받지 표면을 수준에 사용할 수 있습니다 무엇이든 사용합니다. 그런 다음 Z =에 평균 표면 높이를 설정 소프트웨어를 사용0. 그림 4는 바로 다음 단계 후 평평한 표면에 상처를 pseudocolor보기입니다. 이보기에서 제외 된 '무효 볼륨은 "붉은 색이 있군요 있습니다. 주황색이 높은 영역을 나타냅니다 동안이 색 구성표에서 진한 갈색이 낮은 영역을 나타냅니다.
- AOI를 삭제합니다. 소프트웨어가 기능을 측정 자동화 된 볼륨이있는 경우 상처를 통해 측정의 영역을 배치합니다. 이 소프트웨어에서 측정 함수는 집계은 "무효 및 재료 볼륨은"그림 5에서 푸른 색조로 표시됩니다. 총 마모가에서 차감 비행기 위의 "재료 볼륨"입니다 "무효 볼륨입니다." 이것은 불안 표면의 볼륨 변화이다. (이 기능이없는, 그러나 히스토그램이 없거나 명확하게 표면 위에 제기하거나 표면 이하되는 지역 시각화 소프트웨어의 경우 3.2 단계와 3.3 단계로 이동 건너 뛰십시오.)
다음 세 단계는 마모 볼륨을 측정하는 다른 방법을 설명합니다.
- AOI를 반전단계 3.1에서 흉터 지역은 (상처가 이제 포함) 분석 할 수 있습니다.
- 데이터의 히스토그램을 생성합니다. 히스토그램은 종좌표에있는 자리표 대 발생의 빈도에 대한 수직 높이의 그래프이다. Z = 0 위치 (그림 6 왼쪽)에 놓으 커서. 이 히스토그램의 피크에되지 않을 수 있습니다. 이 그림에서 커서가 선택적으로 비행기 아래 만 누락 된 자료를 분석하도록 설정되어 있습니다. 이 소프트웨어는 두 커서 사이의 총 볼륨을 통합합니다. 붉은 착색 면적은 생략 보여줍니다. 그림 6에있는 오렌지 untinted 지역은 바로 표면 아래입니다. 히스토그램 기능은 표면에서 분실 자료를 측정하기 위해 그림과 같이 위치 커서로 "무효 볼륨 '번호를 생성해야합니다.
- 같은 히스토그램을 사용하여 반대편에있는 Z = 0 높이 위치 (그림 7 왼쪽)에있는 다른 커서에게이 시간을 배치하고 다른. 에있는 오렌지 untinted 지역
즉 잉여 재료는 평평한 표면 위에 올렸다. 총 마모가에서 차감 "재료 볼륨" "무효 볼륨,"단계 3.2에서와 동일합니다. 히스토그램 방법은 단계 3.2에서와 같은 마모 볼륨을 제공해야하지만 상승하고 낮아 물질의 분포에 대한 추가 세부 정보를 제공하며,이 지역의 분포지도를 보여줍니다.
위의 예에서 마모 상처에서 손실없이 망 자료가 없습니다 대신 재료 이득이 있습니다. 이 특이한하지만, 자료가 하나의 테스트 counterface에서 다른 전송시 가끔 발생합니다.
동일한 "평평한 표면 특성화"접근 방식은 이온 스퍼터링에 따르 예에서 고려 레이저 절제와 실험에 제거 볼륨을 얻기위한 유용합니다.
4. 평평한 표면 - 크레이터와 이온 빔 프로파일 측정은 스퍼터링 항복을 추정하기 위해, 그리고 시간에 대한 심도 보정을 수행 할 수
직접 무게 또는 석영 microcrystal 밸런스, 8, 9 우리는 WLI 방법은 직접 시각화를 위해 유용하다 발견을 바탕으로 대량 손실 방법을 사용하여 스퍼터링 수율을 계산하는 알려진 널리 활용 방법에 대한 대안으로 / 이온 빔 부분을 스퍼터링 이온 빔. 그림 8의 스캔 정적 스퍼터링 / 래스터 얻은 분화구는 (올리브 열린 자신의 분화구에 대해 일반적으로 사건이 정적 5 케빈 150 EV 아르곤 + 이온 빔의 스폿 (녹색 고체, 파란색 점선)의 길이 방향 단면을 비교 서클 및 시안 오픈 다이아몬드) 100 × 100 픽셀 잘라 내기의 표면 (110) 단결정 위에 같은 이온 빔의 디지털 래스터 스캔하여 얻을. 정적 빔 중복에 해당하는 곡선은 이온 빔의 래스터 스캔하는 동안 분화구를 생성 방법을 보여줍니다 할 수있는 분화구 중 하나 가장자리 D를 스퍼터프로파일을 epth.
5. 평평한 표면 - 특성화 Ultrafast 레이저 어블 레이션의
Ultrafast 레이저 절제는 열 영향 영역을 최소화하면서 고체에서 물질을 제거하기위한 방법으로 인정 받고 있습니다. (10)는이 과정이 높은 가로 세로 비율 나머지 자료에 최소한의 손상 (균열, 산화)와 고속 micromachining 수 있으며, 가능성을 열어 투명 재료의 효율적 절제 11. 최근에, 관심이 분석 도구로 ultrafast 절제를 사용하여 개발하였습니다. 삭마 과정의 12-15 높은 비선형도 (크게 방사능 스폿 사이즈 아래 ablated 스폿 사이즈를 줄이는 수단을 제공 최고의 이온 빔 방식과 경쟁력 동안 일반적으로 1 / E 2)에 의해 정의, 심지어 회절 한계 아래로 설명하는되었으므로. 16 깊이 해상도, <20 nm의 수 있습니다. 제거 속도는 쉽게 증가 할 수 있습니다nonlinearly 레이저 fluence를 증가하여 물질의 마이크론을 통해 있도록 매우 빠른 속도 프로파일이 가능합니다. 이상적으로, ultrafast 절제에 의해 물질 제거를 특성화하는 것은 신속하고 양적 잘 교정 기술, WLI에 의해 이루어 모든 특성이 필요합니다.
그림 9는 ultrafast (60 FS, 800 nm의) ≈ 8 μm와 0.4 및 1.0 J / cm 2에 해당하는 fluences을 갖는다.의 스폿 크기에 초점을 맞춘 레이저 빔과 갈륨 비소의 반복적 인 절제에 의해 형성된 두 이웃 분화구의 pseudocolor 이미지를 보여줍니다
6. 구부러진 표면 - 기계 마모 분석
곡선 일반 표면 (공 또는 실린더)의 볼륨 분석은 평면의 그것과 비슷하지만 곡률 제거가 필요합니다. 다음 프로토콜은 철강 공에 원형 마모 상처의 분석을 보여줍니다. 공에서 잃어버린 볼륨을 찾으려면이있는 공을 변환하는 수학 처리를 수행 할 필요가 있습니다들여 쓰기 시청할 수있는 평면 비행기로 평면 면적은 다음 평면 표면에 제 3 항에 이루어졌다로 들여 쓰기의 볼륨을 측정합니다. 공의 마모 상처가 먼저 히스토그램 기법으로 다음 간단한 자동 기술을 사용하여 측정됩니다.
- 그림 10 왼쪽은 공에 마모 상처의 사시도를 보여줍니다. 마모 상처를 제외 그 AOI를 선택하고 방해받지 평면 지역의 중간에 마모 우울증이되도록 표면을 변화시킬 소프트웨어 커브 피팅 도구를 선택합니다. 곡률 제거가 기술을 반복 할 수 있기 때문에이 그대로 지역 수준의 정확도를 NM하는 평면이되도록 적합한 여러 번 실행해야 할 수도 있습니다. 마모 상처의 표시 비 균일 밖에서는 문제가 있음을 나타냅니다과 계산은 정확하지 않습니다. 에 흉터가 외부의 평균 높이를 설정 Z 10 권리가 제대로 AOI와 Z = 0 곡률 제거 및 설정 후 흉터는 pseudocolor보기를 보여줍니다 = 0. 그림마모 영역을 마스킹.
- 그림 11에 표시된 마모를 분석하기 위해 사용 가능한 경우, 측정 도구를 사용하십시오. 총 마모 볼륨에서 공제 "재료 볼륨"입니다 "무효 볼륨입니다."
다음 단계는 마모 볼륨을 측정하는 다른 방법을 설명합니다.
- AOI 반전 단계 3.3과 같은 방식으로하도록 마모 상처가 포함되어 있습니다. 데이터의 히스토그램을 생성합니다. Z = 0 위치에 놓으 커서 (그림 12 왼쪽). 그림 12에있는 오렌지 untinted 지역은 바로 표면 아래입니다. 히스토그램 기능은 "무효 볼륨 '번호를 생성해야합니다.
- 같은 히스토그램을 사용하여 반대편에있는 Z = 0 높이 위치 (그림 13 왼쪽)에있는 다른 커서에게이 시간을 배치하고 다른. 그림 13에있는 오렌지 untinted 지역은 바로 표면 위에 있습니다. 히스토그램 기능은 "소재 볼륨 '번호를 생성해야합니다. 합계착용 볼륨은 "무효 볼륨,"단계 3.2에서와 같이 동일한에서 공제 비행기 위의 "재료 볼륨"입니다. 히스토그램 방법은 단계 6.2에서와 같은 마모 볼륨을 계산해야하지만 제기하고 낮아 물질의 분포에 대한 추가 세부 정보를 제공하며,이 지역의 분포지도를 보여줍니다.
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Representative Results
그림 1은 본 연구에 사용 된 간단한 profilometer의 사진 :. 여러 목적의 터렛이 그림에서 볼 수있다. 두 목표는 (10X와 50x) 표준이며, 두 Mirau 목표 (10X와 50x)입니다. 이 현미경은 0.62의 스텝 현명한 확대 배율, 1.00, 1.25, 또는 2.00을 선택 할 수 중간 배율 기능이 있습니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 2. 강철 공에 마모 흉터 정상 모양은. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
중앙 마모 상처 주변에 위치한 그림 3. 간섭 가장자리가. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 4 왼쪽 :. 평평한 표면에 흉터 Pseudocolor보기 오른쪽 :.. AOI는 측량 후, 빨간색으로 표시된이 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 5. trong이 도구를 측정 계산 영역을 표시> 이미지. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 6 왼쪽 :. ". 무효 볼륨을"측정하기 위해 조정 커서가있는 마모 상처의 히스토그램 오른쪽 : Pseudocolor 이미지입니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 7 왼쪽 :. ". 재료 볼륨"을 측정하기 위해 조정 커서가있는 마모 상처의 히스토그램 오른쪽 : Pseudocolor 이미지입니다. "_blank"> 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 8. (A) 및 (B) Pseudocolor 2D 평면도 각각 분화구와 장소를 스퍼터링. 블랙 라인이 교차 섹션 (C) 측정 된에 역모를하는 방향을 따라 있으며, 수평 라인 X 프로파일이며, 수직 Y 프로필, (C) 빔 스폿과 겹쳐 분화구 크로스 섹션입니다. 측정은 잘라 내기 (110)에 의해 일반적으로 사건 아르곤 + 이온 빔 5 케빈 (올리브 영업 원 및 녹색 실선) 150 EV (시안 오픈 다이아몬드, 파란색 점선) 에너지와. 스퍼터링에 만든 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 9. (A) 낮은 fluence (위)와 높은 fluence (아래) 1 kHz에서 반복 속도 60 fsec의 펄스 폭에 ≈ 100 사진에 갈륨 비소 800 나노 미터 조사와 생산 분화구의 Pseudocolor 2D 맨 전망을 즐기실 수 있습니다. 규모 막대는 회절 고리의 바깥 쪽 가장자리로 측정 구멍 직경을 나타냅니다. 초점 위치와 장소의 크기는 ablated 분화구의 크기와 깊이가 fluence에 강하게 의존을 나타냅니다 동일합니다. 그림 하단에 줄거리는 겹쳐 조정 centroids 각 구멍의 단면을 보여주고, (b)는 외부 링을 (WLI 사진의 노란색) 피킹 경우 나타 내기 위해 60도 샘플 기울기에서 캡처 큰 분화구의 SEM 이미지는 실제입니다.큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 10 왼쪽 :. 전송 필름과 마모 상처의 사시도 오른쪽 :. 곡률 제거 및 Z = 0 후 마모 상처 제외 공에 적절한 AOI.
그림 11. 도구를 측정과 마모 흉터 Pseudocolor보기. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 12 왼쪽 :. 측정하기 위해 조정 커서가있는 마모 상처의 히스토그램 R "무효 볼륨을." 항공 : Pseudocolor 이미지입니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 13 왼쪽 :. ". 재료 볼륨"을 측정하기 위해 조정 커서가있는 마모 상처의 히스토그램 오른쪽 : Pseudocolor 이미지입니다.
그림 14. 측정의 불확실성을 추정하기 위해 자연 그대로 볼 샘플에서 수행 분석의 예. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
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점선 하나의 동일한 절차를 통해 얻은 분화구 중에 그림 15. 실선은 직경 ≈ 30 μm의 래스터 스캔 밀접하게 초점을 맞춘 5 케빈 이온 빔에 의해 생성 매우 날카로운 모서리와시에있는 분화구의 단면 (100)입니다 직경 ≈ 60 μm의 적은 초점을 맞춘 빔. batwings의 맨 아래에 표시 영역에서 빨간 동그라미가. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 16. 같은 이온의 직접 비교시 (100)에 분화구를 스퍼터링은 독립적으로 WLI의 올바른 깊이 보정을 증명하기 위해 WLI와 스타일러스 프로파일 러에 의해 탐지.큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
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Discussion
예 1
WLI는 널리 마찰 작품의 표면 특성에 사용하지만, 실제로 많은 연락처 형상에 대한 마모 볼륨의 양적 측정을위한 강력한 방법입니다하지 않습니다. WLI는 여러 시각화 소프트웨어 패키지 중 하나를 사용하여 분석 할 수있는 표면의 전체 3D 표현을 생산하고 있습니다. 이 패키지는 측정의 다양한 유형을 수행 할 수 할 수 있습니다. 더 큰 측면 해상도를 들어, 이미지는 μm의 해상도로, 광역 정보 (여러 mm) 생산하기 위해 함께 "바느질"할 수 있습니다.
비 마찰 일을, WLI는 AFM 또는 기타 연락처 수단을 사용하여 측정하기가 어렵 표면 기능을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 푸 외이 있습니다.시 표면의 micromachining에 GA 이온 빔 매개 변수의 효과를 공부했습니다. AFM은 표면 프로파일을 측정하기 위해 사용되었지만, 결과는 AFM의 캔틸레버 끝의 제한된 수직 범위에 따라 제한되었고,로 인한 피해대형 매장 깊이에 대한 팁. 대신, 작업자는 기능을 보존하고 쉽게 수직 측벽을 측정 할 수있는 동안 WLI 큰 깊이를 측정하기위한보다 유용하게 발견했습니다. 17
tribology에서 분석 소프트웨어는 마찰 과정, 예를 들어 기계 가공에 의해 생성 된 표면 지형의 분석 모델과 비교 할 수 있습니다 마모 표면의 통계 표면 거칠기 매개 변수를 추출 할 수 있습니다. 지앙 외이 있습니다. 밀링 매개 변수의 함수로 표면 거칠기를 조사하고 분석 모델과 비교하려면이 기능을 사용했습니다. 18
WLI의 아주 간단한 사용은 평면 디스크에 핀의 방향 미끄러지는 동안 마모 상처에서 자료 손실을 측정하기위한 것입니다. 라이터 외. 마모 트랙을 스캔 및 마모 볼륨을 계산하고 따라서 디스크 테스트를 공의 시리즈 요금을 착용 WLI를 사용했습니다. 2D 표면이 복원되어 있기 때문에, 그것은 깊이를 결정하는 간단한 문제입니다과 마모 흉터의 폭 넓은, 그래서이 마모 볼륨을 계산합니다. 이런 점에서 WLI는 향상된 스타일러스 profilometer보다 더 아무것도 역할을합니다. 19
더 강력하게, WLI는 원래 표면의 프로필이 알려진 경우 슬라이딩 접촉에 의해 손실 마모의 볼륨을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 가장 간단한 예에서, 홈이나 분화구는 평평한 표면에 착용합니다. 마모 볼륨은 단순히 평평한 표면에서 제거 소재의 볼륨입니다. 표면 분석 프로그램은 평평한 표면에서 체적 편차를 활성화 측정 할 수, 분실 볼륨을 즉. , 평면 구형 또는 원통형 : 원래 counterface가 대칭 표면 인 경우 이러한 측정하는 것이지. WLI는 절삭 공구의 표면에서 잃어버린 볼륨을 측정하기 위해 사용 된이 방법을 알아 Devillez 외. 스케치. 측면의 지역은 처음 평면이었고, 그것은 원래의 표면과의 차이를 계산하는 비교적 단순표면이 평평하지 않으면 다음 절차에 추가 단계가 마모 볼륨을 측정하기 위해 필요합니다, 표면에 제작 된 홈. 20 착용하십시오. 원래 표면이 기하학적으로 정기적 인 경우는 동시에 같은 방식으로 마모 상처를 변형하는 동안 평면 비행기가 생산 될 수 있도록 수학적으로 표면의 곡률을 제거 할 수 있습니다. 비행기에서 편차는 쉽게 계산 될 수있다.
생물 의학 tribology, WLI에서 가끔 의료 문학에서 수직 스캔 간섭 측정법라고, 기본 및 마모 관절 연골의 표면을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 지형 정보를 얻을 수 있지만 기술은 물이 손실되거나 흡수 될 때 라이브 연골의 표면이 동적이며, 이동 있다는 사실에 의해 방해된다. 21
이 예를 통해 우리는 WLI는 tribology의 일상적인 분석에 사용 할 수있는 방법을 보여하려고, 추가 배경을 찾을 수 있습니다심판이 판결 인치 22, 23, 그리고 거기에 몇 가지 참조.
예 2
특정 이온 충격 조건에 따라 다양한 재료의 스퍼터링 수율 (SY)를 결정하기위한 많은 실험에서 이온 빔 매개 변수의 불확실성이 전파 수 있으며, 불확실한 스퍼터링 수율 값의 결과. 24 예를 들어,이 이온 빔 프로파일의 모양을 결정하는 도전이 될 수 및 해당 운영 현재 밀도, 발사 에너지가 아래 1 케빈이 출하 후 더 스퍼터링 임계 값을 접근 특히. 또한, 이러한 조건 하에서, 이온 빔의 초점이 질문에, 그리고 이온 25의 초기 운동 에너지 분포의 상대적 확산 Δε / ε는 실험 결과에 강한 영향력을 가질 수 있습니다. 9, 26
패러데이 컵 (FC), SY와에 의해 총 이온 전류의 정확한 측정과 WLI 시각화를 결합하여전류 밀도를 운영하는 동시에 얻을 수 있습니다. 게다가, 이러한 방식은 이온 빔 소스를 정렬에 도움이되는 이온 빔 프로파일의 바람직하지 않은 "날개"의 범위를 추정 매우 도움이 될 것 같습니다. 스퍼터링 항복 Y는 다음 식에 의해 추정됩니다
어디, 이온 빔의 직류, τ, 스퍼터링 시간, M 원자, g의 매트릭스 원자의 질량, ρ, 밀도, 전자, 초등학교 요금. V는 WLI 측정에 의해 얻은 제거 샘플 소재의 볼륨입니다. 볼륨 계산이 가능한 후 처리 소프트웨어의 종류에 따라 평면 표면의 프로토콜에 설명 된 두 가지 방법을 사용하여 어느 수행 할 수 있습니다, 또는 중심이 수직 방향으로 크로스 섹션에 따라 세 차원 통합하여침식 면적 (그림 8A 및 8B에 검은 색 선)에 간단하게하여
경우에 그 하나는 프로토콜에 설명 된대로 상세한 후 처리를 수행하는 옵션이 없습니다. | 최대 - 최소 | 두 번째 조합 조건에 Yprofile 매개 변수는 V.를 계산할 때 계정으로 두 개의 다른 시간을 분화구 깊이를하지 사용됩니다
이온 빔 전류는 내부 핀 (250 μm의 다이아의 입구 홀.) 및 외부 표면으로 구성된 사용자 정의 흑연 FC에 의해 원위치로 측정하고 있습니다. 이 디자인은 (주로 "날개"에 귀속) 전달 현재의 구성 요소 "내부"와 "외부"를 측정하여 조건을 집중 이온 빔 이상의 정밀 제어를 제공합니다. FC의 위치는 충분히 샘플 표면 positio을 시뮬레이션우리 질량 분석계의 이온 광학을 집중하고 지시에 대해 닝. 27 에너지의 측정 27가 같은 FC를 사용하여 수행 할 수있는 낮은 에너지 시스템의 Δε 퍼졌다. 이 경우 FC는 외부 전압 0-5 KV에 의해 바이어스 될 수 있으며, 억제 전압의 함수로 총 전류가 측정됩니다. 이러한 방식으로, 고유 Δε는 23 EV 것으로 추정되었다.
그림 8에 표시되는 대칭 프로필이 좋은 이온 빔 컬럼의 정렬, 2 μA의 총 전류에서 120 μm의 FWHM가하는 것이 좋습니다. WLI의 접근 방식은 하나의 타겟 잠재적으로 150 EV에 느려 졌다는 동일한 일반적으로 사고 이온 빔 스퍼터링과 이온를 특징 할 수 있습니다. 이 경우 정적 빔 스폿의 단면은 파란색 점선으로 표시되며, 분화구의 단면은 시안 오픈 다이아몬드가 표시됩니다. 같은 2 μA의 이온 열 활성화 배송아르곤 + 대상에 현재의 공칭 5 케빈 에너지에서 150 EV에 빔의 감속이 표적의 바로 인근에 발생하고, 때문에 그것의 최적의 초점은 정전기 렌즈 (150의 FWHM에 의해 관리 된 그런 방법으로 그림 8C에 μm)는 그 증거입니다. 27 래스터을 창출 octupole의 편향 전압은 두 가지 기본 이온 충격 에너지에 대한 변경 유지했기 때문에 스퍼터링 분화구으로 인해 스윙 추가 빔의 결과로,이 경우에는 더 큰 측면 크기를 가지고 대상 가능성.
WLI 데이터를 바탕으로, 5 케빈 150 EV 이온 충격 에너지에서 잘라 내기의 스퍼터링 수율 (110)이 결정됩니다. 전자의 경우에 / 이온에서 1.8 획득 SY 값이 문학 데이터와 좋은 계약을했다. 28 후자의 사람에게는 스퍼터링 수율은 / 이온 (희귀 또는 문학에서 부족)에 0.2이었다.
SY 예상를 들어, 결과는 보여또한 실험 데이터를 확인하고 SRIM 31 TRIDYN, 32뿐만 아니라 많은 기술 응용 프로그램에 대한 참조 데이터를 생성하는 등의 예측 모델 (29, 30)과 계산 코드 조정 매개 변수를 "조정"하는 데 사용할 수있는 대체 실험 방법. 6, 9, 33-36은 또한이 접근법은 심판이 판결에서와 같이 일반적으로 원자 이온과 비교적 새로운 분자 및 클러스터 이온을 사용 차 종의 다양한 충돌 미만의 유기 물질 및 고체에 대한 정확한 정량화 스퍼터링 속도 할 수 있습니다. 37, 38. 따라서이 스퍼터링 속도라는 평균 매개 변수를 사용하여 깊이 프로파일 실험의 깊이 전환 시간 (또는 기본 이온 fluence)의 문제를 해결하는 데 도움이 
d는 WLI와 τ, 스퍼터링 현재 언급 위의 총 시간으로 측정 총 깊이입니다.
이온 빔 스퍼터링의 경우와 마찬가지로, 절제 수율은 분석 응용 프로그램에 대한 중요한 매개 변수입니다. 절제를 들어,이 값은 보통 샷 당 제거 속도, 또는 대안 특정 레이저 반복 속도 시간 단위 당 제거 속도의 측면에서 표현된다. 재료의 최소 온도 로딩이 있기 때문에, 반복 속도가 매우 높은 (MHz의)와 종종 빔이 물질을 통해 이동 할 수있는 속도에 의해 제한됩니다 수 있습니다. 또한, 여러 재료 절제 임계 값이 다른 근본적인 절제 메커니즘에 해당하는 있습니다. ultrafast 레이저 절제를 사용하여 39 주된 분석 도구는 높은 fluences (> 5 J / cm 2)과 상응 높은 제거 속도를 요구하고 분석을 위해 샘플의 비교적 많은 양을 소비 . 40, 41
원칙적으로 절제 과정에서 형성된 이온은 직접 분석하거나, ablated 할 수 있습니다neutrals 좀 더 민감하고 높은 공간적 해상도 기술로 이어지는, 두 번째 레이저로 이온화 할 수 있습니다. 그림에 표시되는 바와 같이 fluence를 제외하고, 동일한 조건 하에서 ablated 9A 두 분화구는 크게 다른 모양을 갖게됩니다. 이 분화구는 세련된 하나의 크리스탈 갈륨 비소 샘플에 형성된 분화구의 큰 집합의 대표입니다. 단순히 1에서 fluence을 감소시킴으로써 J / cm 2-0.4 J / cm 2 (후자의 값은 갈륨 비소에 두 번에 대한 절제 기준 임), 42 분화구 직경이 거의 절반으로 감소, 그리고 중앙에 평균 제거 속도 분화구는 약 10 nm의에서 감소 / 5 나노 미터 / 총에 맞았 있습니다. 대량 제거 속도는 겉보기에 해당 분석 볼륨 해상도를 개선, 여섯의 비율에 의해 감소된다.
그것은 발음 고리 구조는 각 홀 (9A 그림) 주위에 관찰 점에 유의하는 것이 중요합니다는 치료,시와 해석되어야한다이 간섭계에서 빛을 산란으로 인해 발생했을 수 있습니다 nce. 이 고리 모양의 분화구 자료 ejecta을받을 수 있지만, 그것들은 일반적으로 만 오래 펄스 레이저를 볼 수 있습니다. 27 분화구의 가장자리의 반경이 가까이, 또는 평균 파장의 회절 한계보다 낮은 경우 광 유물이 예상 할 수 있습니다 현미경 (이 경우 약 1 μm)의 맨 필드 조건 인치 분화구 벽 반경의 측정 중요한 경우 이러한 상황에서, 위에서 설명한 것과 같은 무료 기술은 고용한다 - WLI의 유물과 한계에 관한 다음 섹션을 참조하십시오. 주요 목표는 회절 한계 근처의 임계 반경이 초과되지 않도록하기 위해 보조 목표로, 분화구 깊이를 측정하는 경우에는 다음 WLI가 잘 신속하게 분화구 많은 수의 측정에 적합합니다.
WLI의 일부 전형적인 유물 / 오류 및 제한
1. 오류 추정과 불확실성 평가
모든 실제 표면 거칠어 어느 정도 불규칙적이며, 어떤 측정 기술은 완전하지 않습니다. 이러한 결점은 자료 손실의 측정에 불확실성을 소개합니다. 오류 세 소스가 있습니다. 첫째, 측정 오류 및 profilometer에 내재 소음이 있습니다. 이 단계는 수행하는 경우 둘째, 오류 불완전한 곡률 제거로 인해 발생할 수 있습니다. 셋째, 원래 큰 피해를 표면은 원래의 표면이 완벽한 정확도로 알려져되지 않기 때문에 빼기 오류로 이어질 수있는 거칠고 불규칙 할 수 있습니다. 전체 오류의 크기의 추정은 간단하게 동일한 처리를 사용하여 / 수정 샘플 표면에 수행으로 기술을 평평하게 자연 그대로의 샘플 표면에 여러 가지 측정을 수행하여 얻을 수 있습니다. 그림 14는 자연 그대로의 볼 표면에 만든 다섯 측정 중 하나를 보여줍니다. 그 결과 평균 볼륨은 표준 편차와 세 92 μm이었다대신 제로의 예상 값을 184 μm 3의. 이 이러한 샘플 및 사용되는 특정 처리 기술에 대해, 184 μm 3 통계 변형과 92 μm 3의 체계적인 오류가 있다는 것을 나타냅니다.
또한, 우리는 잠시 WLI 접근 방식을 사용하면 하나가 충족 전형적인 유물과 한계를 설명하게. 이 유물은 최종 결과의 정확도에 영향을 미치지 추가 불확실성을 기여하고 있습니다. 각 특정 WLI 응용 프로그램 예를 들어, 그들은 개별적으로 해결해야합니다.
2. 베이스 / 기판의 사람들과 다른 광학 특성의 단일 또는 다층 구성 필름. 반사 바닥에 반투명 / 투명 필름
WLI의 가장 간단한 종류의 표면에서 광 반사 반사가 필요합니다. 전체 표면이 나노 미터의 정확도를 다음 반영 파도의 위상 변화의 측면에서 동일한 반사, 측정이있는 경우 얻을 수. inhomogenous 샘플의 경우 (예, 집적 회로 패턴), 수정은 특정 물질의 특성에 따라 적용해야합니다. 이 효과는 Harasaki 외 의해 종이에서 해결됩니다. 36 nm의 한 크게 43 오프셋이 자세 / 호주 쌍 발생할 수 있습니다가. 이러한 경우, WLI의 감지 부분은 전체 깊이의 잘못 추정 할 수있는 방법으로 위상 변화의 관점에서 쉽게 다른 광 반응에 의해 "혼란"가 될 수 있습니다. 한 그릇이 깨끗한 표면의 제로 수준의 위에 붙어 받침대로 반전되어 보는 경우도 일반적이다, 높이도 편향되어 있습니다. 이 효과는 잘 심판의 그림 13에서 보여 있습니다. 7. 이러한 문제를 방지하기 위해 간단한 방법은 WLI 검출기에 같은 광학 응답을해야합니다 수 있도록 균일하게 알려진 반사 소재와 전체 표면을 커버하는 것입니다. 그런 다음이 측정 문제가 사라집니다. 참조합니다. 7,이 문제는 레이어 시스템, SIO의 커버를 통해 해결되었습니다 3. Batwings 등의 단계 및 분화구 가장자리 그림 9 위, 날카로운 기능에 표시되는 내용에 대해 언급하는 것은 일반적으로 "batwings."로 46 알려진 변형 된 신호로 이어지는, 간섭계에서 빛의 회절을 일으킬 수이 발생하면 측면 이러한 기능의 크기는 회절 한계 근처에 있으며 단차 아래 빛의 일관성 길이입니다. 실험 APproaches는 (예를 들어 참조에 대한 참조하십시오. 47) 등 유물을 최소화하기 위해 개발되었습니다. 그림 15는 이온 스퍼터링 실험의 경우이 효과를 보여줍니다. 녹색 실선은에 의해 생성 분화구 인 "급"≈ 30 μm의 다이아의 아르곤 + 이온 빔을 초점을 맞추 었습니다. 그 수직 벽 표면과 분화구의 바닥 사이의 높이에 갑작스런 변화를 주었다. 한편, 이건 아주 좋은 이온 빔 정렬을 제안하지만, 동시에 그 유물은 "batwings는"최종 프로필 재건에 WLI에 의해 소개 등 볼륨 제거 계산에서 제외되어야했다. 하지만 ≈ 60 μm의 다이아 이하 동일 스퍼터링 조건을 나타내는 동일한 플롯에 점선 시안 라인이 있습니다. 빔. 하나가 명확하게 볼 수 있듯이, "batwings"이 완전히 사라졌습니다. 이것은 초점 조건이 다릅니다로 전환 기울기의 발음 변화 때문입니다. 결론 비고 그것은 impo입니다샘플의 새로운 유형으로 연결된 연구 작업이 WLI를 사용하여 시작하는 경우 염두에 두어야 할 rtant 항상 WLI 이러한 목적에 적합 여부를 설정하는 것이 좋습니다. 예 있다면, 그것은 독립적 인 접근 방식을 사용하여 보정을 확인 / 조정 할 필요가 있습니다, 그리고 그 WLI 결과의 대량 금액을 받고의 명시 적 방법이됩니다 후에 만. 수치는 9B AFM, SEM 및 스타일러스 및 16은 각각 SEM과 스타일러스로 WLI 결과의 비교의 예입니다 :. 거기 세 등 이미 언급 된 수 있습니다. WLI 사진에서 볼 수 큰 ablated 분화구의 배출 물질의 바깥 쪽 링 스파이크이 진짜인지 9B 답 질문을 그림. 그것은 정확하게 결정하기 위해 최선을하지만, 영상 SEM 수행의 결과는 WLI는 각 구멍 주위를 관찰 날카로운 고리 구조의 높이의 관점에서 제공하는 것에 호의를 비교 ≈ 400 나노 미터 (WLI 프로필 ≈ 500 나노 미터)와 ≈ 12 μm의 DIA. (≈ 1세 평균 DIA. ) WLI의 프로필에서 추론. 그림 16은 수정할 지역의 차원이 목적에 적합한 경우 WLI 프로파일 결과가 스타일러스 프로파일 러의 확인을 할 수있는 방법의 예입니다. 이 실험에 대한 아이디어는 독립적 인 기술을 통해 심도 보정을 확인하는 것이 었습니다. 객체는 아르곤 얻은 분화구입니다 + AFM 기능을 넘어 거짓말시 기판 5 케빈 이온, 측 방향 치수는, 스타일러스의 사용이 선호되는 등입니다. 그림 16에서 WLI와 스타일러스을 통해 얻은 두 명의 DNA가 다른 위에 하나를 겹쳐. 데이터의 직접 비교 깊이의 관점에서 WLI하여 얻은 결과가 정확 것을 제안했습니다. 측면 치수도 유일한 예외로 재현이다 스타일러스에 의해 측정 측면 분화구가 WLI에 대한 좁아 보입니다. 샘플 단일 구성 요소입니다 및 모든 전환 공간 기울기가 작은 것을 촬영, 그것은 WLI 데이터는 실제시를 반영한다고 가정하는 합리적인 것입니다제거 된 공간, 그리고 스타일러스 표현의 작은 크기의 '제'는 특성 프로빙 팁 크기 실제 분화구 크기의 회선 때문입니다. 원칙적으로, 우리의 WLI의 profilometer의 깊이 보정 500 나노 미터 높이의 테드 펠라 AFM 단계와 같은 표준을 통해 달성된다.
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Disclosures
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
Acknowledgments
방사능 갈륨 비소 샘플은 시카고의 일리노이 대학의 양씨 Cui에 의해 제공되었다. 이 작품은 계약에 따라 지원이 번호 UChicago Argonne, LLC 및 에너지 미국학과 및 교부금 NNH08AH761 및 NNH08ZDA001N을 통해 NASA에 의해, 및 계약 DE-AC02에 따라 에너지의 미국학과 자동차 기술의 사무실 사이 DE-AC02-06CH11357 - 06CH11357. 전자 현미경은 Argonne 국립 연구소, UChicago Argonne, LLC의 계약에 의해 DE-AC02-06CH11357에서 운영하는 과학 연구소의 에너지 Office의 미국학과에서 재료 연구에 대한 전자 현미경 센터에서 수행되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Single crystal substrates of Si, GaAs and Cu | for sputtering and ablation | ||
| Pure metal alloys | for tribology examples |
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