İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu

Summary

Beyaz ışık mikroskobu interferometri yüzeylerinin topografyası ölçmek için optik, temassız ve hızlı bir yöntemdir. Ve malzeme bilimindeki iyon demeti fışkırtması veya lazer ablasyonu hacimleri ve derinlikleri belirlemek için; Bu yöntem tribolojik test örnekleri üzerinde izleri incelendiğinde giyim mekanik aşınma analizi, doğru nasıl uygulanabileceğini gösterilir.

Abstract

Malzeme bilimi ve mühendisliği yılında mikrometre lateral çözünürlük ile yüzey topografyası kantitatif ölçümler elde etmek için sık sık gerekli olabilir. Ölçülen yüzey 3D'yi topoğrafik haritalar sonradan gerekli bilgileri ayıklamak için yazılım paketleri kullanarak çeşitli analiz edilebilir.

Bu yazıda nasıl beyaz ışık interferometre ve genel yüzey analiz yazılımı ile birlikte genel olarak optik profilometre (OP), tarif, malzeme bilimi ve mühendislik işleri için kullanılabilir. Bu makalede, kütle spektrometresi yüzey değişikliklerinin incelenmesi, ve triboloji ve yağlama olayları giymek için beyaz ışık interferometre uygulamaları bir dizi gösterilmiştir. Biz enerjik iyonları (fışkırtması) ve lazer ışınları (ablasyon) yanı sıra tribolojik test örneklerinin aşınma ex-situ ölçümleri ile yarı iletkenler ve metallerin etkileşimi ürünleri karakterize. Özellikle, biz tartışacağız:

1. Böyle sıçratma oranları / Si ve Cu verimi ölçümleri ve sonraki zaman-derinlik dönüşümü gibi geleneksel iyon fışkırtması tabanlı kütle spektrometresi Yönleri.
2. Bir yarı iletken yüzeye sahip femtosaniye lazer ışınlama etkileşimin kantitatif karakterizasyonu sonuçları. Bu sonuçlar, buharlaştırılmış malzeme miktarları puls başına atım süresi ve enerji yardımı ile incelenmiştir ve kontrol edilebilir ablasyon kütle spektrometrisi, gibi uygulamalar için çok önemlidir. Böylece, krater geometrisi belirleyerek bir deney kurulum koşullarına karşı derinlik ve lateral çözünürlük tanımlayabilirsiniz.
3. Iki boyutlu, ve sürtünme sonucu ortaya çıkar ve testler aşınma yüzeyi aşınma kantitatif ölçümleri pürüzlülük parametreleri ölçümleri.

Bazı doğasında dezavantajları, olası eserler ve beyaz ışık belirsizlik değerlendirmelerinterferometri yaklaşım tartışılmakta ve açıklanacaktır.

Introduction

Elektronik olarak, yapısal olarak, kimyasal: Katı malzemeler yüzeyi büyük oranda, bu maddeler için ilgi özelliklerini belirler. Araştırma birçok alanda, malzemenin yanı sıra (darbeli lazer / magnetron sıçratma birikimi, fiziksel / kimyasal buhar biriktirme tarafından örneğin, ince film biriktirme), malzeme kaldırma (reaktif iyon aşındırma, iyon püskürtme, lazer ablasyon, vs), ya da diğer işlemler, karakterize edilmesi gerekir. Ayrıca, enerjik ışık darbeleri veya yüklü parçacıklar etkileşim yoluyla yüzey modifikasyonu birçok uygulama vardır ve temel ilgi olduğunu. Triboloji, sürtünme ve aşınma çalışmada, ilgi başka bir alandır. Bir benchtop ölçekte, tribolojik testi geometriler çok sayıda var. Non-konformal temas geometriler de kullanılabilir, ve bir bilye ya da silindir kaydırılabilir ya da belli bir süre için, bir düz yüzey, başka bir bilye ya da silindir karşı döndürülmüş ve kaldırılır malzeme miktarı benim edilebilirölçüldü. Aşınma izi üç-boyutlu doğası ve düzensiz olması nedeniyle, optik Profilometre doğru aşınma hacmi ölçümleri elde etmek için uygun bir tek teknik olabilir. Ortak analiz görevleri de yüzey pürüzlülüğü parametreleri, basamak yüksekliği, malzeme hacim kaybı, hendek derinliği, ve benzeri bulunmaktadır, bunların her basit 2D ile 3D topografya görselleştirme için ayrıca elde edilebilir.

Optik Profilometre yüzey profiline yeniden oluşturmak için kullanılan herhangi bir optik yöntemi ifade eder. Profilometrik yöntemlerle beyaz ışık interferometrik, lazer konfokal veya yöntemler bulunmaktadır. Bazı optik profilometers konvansiyonel kırınım-sınırlı bir mikroskop hedeflere dayalı yaklaşımlar aracılığıyla bilgi edinin. Örneğin, bir lazer tarama yüzey topografik ve gerçek renk bilgileri elde etmek için bir mikroskop ile entegre edilebilir. İkinci bir yöntem bir seri montajı için geleneksel hedeflerinin odak son derece küçük derinliği sömüren bir teknik kullanır3D topografik harita elde etmek için yüzey içinde-odak "görüntü dilim" es.

Bu çalışmada, bir beyaz ışık mikroskobu interferometrik / profilometre mekanik aşınma işlemler sırasında kaybolan madde miktarının ölçümü sağlar, ya da bu tür iyon püskürtme veya kraterler gibi lazer ile kesip alma malzeme aşındırması süreçleri sırasında şeklini göstermektedir. En dikkat sayısız uygulama için yaygın olarak kullanılabilir ve çekici kılan onun büyük kurulu kapasitesine göstermek için bu yöntem metodolojisi ödenir. WLI çoğu türleri numune yüzeyinden yansıyan bir referans ışık sinyali ve ışık arasındaki girişime neden mikroskop objektif dahili bir ayna kullanır Mirau tekniği kullanır. Tüm Mirau interferometresi mikroskop objektif lens içine sığacak ve düzenli bir optik mikroskop (Şekil 1) akuple edilebilir, çünkü Mirau interferometre seçimi, basit kolaylık tarafından dikte edilmektedir. Iki boyutlu arası bir diziferograms bir video kamera ile elde edilen ve yazılım 3D topografik harita monte edilir. Beyaz ışık kaynağı bir monokromatik kaynak doğasında "saçak düzeni" belirsizliği aşmak için yardımcı olur geniş spektrumlu aydınlatma sağlar. Bir ışık kaynağı monokromatik sığ topografik özellikleri daha kesin bir ölçüm elde etmek için kullanılabilir. Lateral çözünürlük temelde λ / 2 (sayısal açıklık, NA = 1) ile sınırlıdır, ancak çoğu durumda daha büyük olduğunu, büyütme bağlı / alan-of-view boyut canlandiriyor objektif ve NA tarafından belirlenir. Ref Tablo 1. 1 bahsedilen tüm parametreler doğrudan bir karşılaştırma vardır. Tekniğin interferometrik doğanın bir fonksiyonu olduğu Derinlik çözüm yaklaşımlarının ≈ 1 nm. Mirau WLI hakkında daha fazla bilgi Refs bulunabilir. 2, 3. Beyaz ışık interferometrik yaklaşımına giriş Ref bulunabilir. 4.

Yüzeylerinin analiz için başka yöntemler de vardır atom forcelektron mikroskobu (SEM), ve kalem profilometri tarama e mikroskobu (AFM),. WLI yöntem, bu yöntem ile karşılaştırıldığında olumlu ve yöntemin optik doğası gereği olan kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır.

AFM 3 boyutlu görüntüler ve böylece karşılık gelen bir kesit alma yeteneğine sahiptir, ancak AFM yanal (<100 um) ve derinliği (<10 um) eksen de sınırlı bir tarama özelliğine sahiptir. Bu aksine, WLI başlıca avantajı aynı anda gerçek bir 3D görüntüleme yeteneği ile birkaç milimetre kadar esnek alanında-of-view (FOV) 'dir. Biz gösteren gibi Buna ek olarak, sadece tek bir yüzey değiştirmenin problemleri çözmek için, çeşitli sağlayan geniş dikey tarama aralığı kapasitesine sahiptir. AFM ile çalıştım Araştırmacılar düşük düşey gradyanlar uzamış özelliklerini ölçen bir örnek düzlemi konumlandırma ile sorunun farkında. Genelde, bir AFM üzerinde bir "ekspres" tekniği olarak WLI / OP düşünüyorum. Tabii ki, oradasadece AFM, uygun olduğu yerlerde bir dizi: çözülmesi için yanal özellikleri karakteristik WLI arasında yanal çözünürlüğü daha küçük boyutlar ve WLI verileri bir şekilde bir örnek bilinmeyen ya da kompleks optik özelliklerine bağlı olarak belirsiz durumlarda olduğu zaman ölçümlerin doğruluğunu (daha sonra tartışılacak), vb etkiler

SEM herhangi bir geleneksel optik mikroskop sunabileceği daha büyük odak büyük derinliği ile FOV boyutu açısından çok esnek olması, yüzeylere bakmak için güçlü bir yoldur. Aynı zamanda, SEM ile 3D görüntüleme daha sonra farklı arasında anaglyphic yöntem ile 3D görüntüler ile dönüştürülmüş ya da optik izleyicisi ile gözleyerek ya da derinlikte doğrudan hesaplanması için kullanılan stereo-çift görüntü alma gerektirdiğinden olarak, hantal Bir örnek üzerinde ilgi çekici. ⁵ tersine, WLI / OP profilometrisi eşzamanlı esnek FOV ile 3D rekonstrüksiyon kolay kullanımı sunuyor. WLI tam tararyükseklik aralığı (nanometre mikron yüzlerce) Belirli örnek için gerekli. WLI SEM ile ilgili bir sorun olabilir örnek malzemenin elektriksel iletkenlik, etkilenmez. WLI açıkça bir vakum gerektirmez. Diğer taraftan SEM üstün bilgi sağlayan için bir dizi uygulama vardır: bir örnek farklı bölümlerinde topografik olarak ayırt edilebilen karakteristik bir WLI lateral çözünürlüğü aşağıdaki boyutlar, ya da olgunun çözülmesi için yanal ® yalnızca ikincil elektron emisyon katsayıları farklıdır.

Yaygın olarak ikincil iyon kütle spektrometrisi ⁶ ve mikroelektromekanik sistemler karakterizasyonu ⁷ alanında kullanılan yüzey kontrol için bir tane daha teknik, kalem Profilometre olup. Bu teknik nedeniyle basitlik ve sağlamlık popüler. Bu, numune yüzeyi üzerinde bir iğnenin ucunun doğrudan mekanik temas tarama dayanmaktadır. Bu kaba bir temas araçtır, Hangi bir kerede tek bir hat boyunca tarama yapabiliyor. Bu 3D yüzey raster tarama görüntüleme son derece zaman alıcı hale getirir. Kalemle tekniğin diğer bir dezavantajı yüksek boy oranı ve bir ucu yarıçapı ve bir ipucu apeks açısı ima onun karakteristik ucu boyutu (genellikle birkaç mikron mikron) ile karşılaştırılabilir boyutta yüzey özellikleri ölçme güçlüktür. Kalemle profilometrisi bir avantajı WLI / OP ölçümleri (daha sonra tartışılacak) doğruluğunu etkileyebilir örnek optik özellikleri, değişen onun duyarsızlık olduğunu.

Bu madde de, geleneksel bir yüzey haritaları Mirau-tipi WLI (Şekil 1) kullanılarak elde edilmiştir. Böyle Zygo, KLA-Tencor, Nanobilim, Zemetrics, Nanovea, ÖN, Keyence, Bruker, ve Taylor Hobson gibi birçok şirket ticari masa üstü OP aletleri üretmek. Edinilen haritalar yeniden ve sık WLI, taramalı elektron, o için kullanılan tip ticari yazılımı kullanılarak işlendir prob mikroskobu. Yazılım bölümü profil analizi, geçersiz ve malzeme hacmi hesaplamaları ve uçak düzeltme çapraz, yüzeyin matematiksel işlemler gerçekleştirmek için yeteneğine sahiptir. Diğer yazılım paketleri bu özelliklerden bazıları otomatikleştirmek olabilir.

Protocol

1. Genel WLI Tarama için Donanım Hizalama

WLI aracılığıyla nicel bilgi edinmek için, aşağıdaki adımları bir rehber olarak hizmet edebilir. Bu operatör interferometre operasyonun temel bilgilere sahip olduğu varsayılır. Kurallar, özel enstrümanın yaygındır. Bazı araştırmalar için örnek düz olacak. Diğerleri için, numune kavisli olabilir.

1. Düz yukarı bakacak özelliği (iyon krater, iyon demeti / kesilen nokta Titredi veya skar giymek) ile sahnede örneği yerleştirin. Düşük büyütme objektif kullanın ve üzerinde enstrüman odaklanmak. Iyi çözünürlük çıkar nesne büyük ölçüde doldurur ekran olduğu bir görüntü elde etmek için, bir topun bir örnek için Şekil 2'ye bakınız.
2. Girişim saçakları ilgi özelliği yakın görünen böylece numunenin düşey konumunu ayarlayın. Bir düz yüzey için bu numune düzlem perpendicul olacak şekildedir hareket ettirildiğinde, ki arzu edilen bir durumduroptik eksen ar, saçak aralığı büyük olacak yani. Bir kavisli yüzey (örneğin bir top) için, numune öyle ki saçaklar merkezi olarak, Şekil 3 içinde olduğu gibi, özelliği çevresinde bulunmaktadır yönelik olmalıdır.
3. Alet talimatlara göre bir tarama elde edilir. Bu en iyi topoğrafik harita elde etmek için aydınlatma veya tarama yüksekliğini ayarlamak için gerekli olabilir. Interpolate işlevini kullanarak herhangi bir kötü veya eksik veri doldurun ve ardından topografik harita kaydedin.

2. Genel Yazılım Kullanımı Cilt Analizi

Tribolojide, test cihazları genellikle kaydırılabilir ya da bir düz ya da diğer bir silindir karşı döndürülür bilya veya bir silindir gibi non-konformal temas test geometrileri kullanır. Tipik olarak, bir malzeme bazen yüzey diğerine aktarmak olsa da malzeme, yüzeyden noktasında kaybolur, ve bu "nakil katmanı" üzerinde, malzemenin bir fazlalık olarak ölçülürtemas örneklerin e. Aşınma izi üç boyutlu ve doğada düzensiz olduğundan, optik profilometrisi doğru aşınma hacmi ölçümleri elde etmek için uygun tek tekniktir olabilir - yaklaşımlar geçerli değildir. Hedef, bir test işlemi tamamlandıktan de temas bölgesi (veya elde edilen) kayıp olabilir malzeme çok az miktarda ölçmektir.

Ölçüm temel prensibi bozulmamış yüzey seviyesinde bir matematiksel düzleme tanımlamaktır: Yüzey analiz yazılımı bir "katı yüzey" (sıfır seviyesi), bu seviyenin üstünde ne olduğunu olduğunu varsayar "boş." "Sert yüzey" düzleminin altında entegre bir çıkarıldı hacmini ölçen analizler fonksiyon olarak anılacaktır "boş hacim". "Katı yüzey" (enkaz birikimi gibi) düzlemi üzerinde entegre ses ölçer işlevi "malzeme hacmi." Adı verilecek

Gerçek bozulmamış yüzeyler arE nadiren mükemmel pürüzsüz ve düz. Küçük özellikler ölçümünde yüksek doğruluk için bu faiz (AOI) bir alanı tanımlamak için iyi bir uygulamadır; hangi dışında kalan alanı analizi çıkarılmıştır. AOI yüzey düzensizliklerini rahatsız alanından gerçek anlamda bir hesaplamalar için ilave hacim katkı çünkü ölçüm alanı sınırlamak için kullanılır.

3. Düz Yüzey - Mekanik Aşınma Analizi

1. Bir siper yara ya da depresyon ile düz bir yüzeye hacmi analizi, mekanik aşınma, iyon ışını fışkırtması veya lazer ablasyon tarafından oluşturulan olsun, gerçekleştirmek kolaydır. Parlatılmış çelik yüzey üzerinde mekanik bir yara gösterir gibi Şekil 4 soldaki gibi bir görüntü elde edilir. Depresyon dışlayan bir AOI seçin ve tilt ve / veya eğrilik giderme fonksiyonu maksimum düzlük bozulmamış yüzey seviyeye ne olursa olsun kullanılabilir kullanın. Sonra Z = için ortalama yüzey yüksekliğini ayarlamak için yazılımı kullanabilirsiniz0. Şekil 4. Sağ Bu adımlardan sonra düz bir yüzeye bir yara bir yalancı görünümüdür. Bu görünümde dışlanmış "boş hacim" kırmızı renkli olduğunu. Turuncu yüksek alanları belirtir iken bu renk düzeni olarak, koyu kahverengi, alçak alanları belirtir.
2. AOI silin. Yazılım fonksiyon ölçüm otomatik bir ses varsa, yara üzerinde bir ölçüm bölgesi yerleştirin. Bu yazılım, ölçüm fonksiyonu taksitli "geçersiz ve malzeme hacmi" Şekil 5 mavi renk ile gösterilecektir. Toplam aşınma çıkarılır düzlemi üzerinde "malzeme hacmi" dir "boş hacim." Bu bozulmuş yüzey hacim değişimi. (Bu fonksiyonu yoktur, ancak bir histogram var mı, ya da açıkça yüzeyi üzerinde yükseltilmiş veya yüzeyin altında hangi alanlarda görselleştirmek için yazılım için, 3.2 adım ve 3.3 adıma gidin atlayın.)

Aşağıdaki üç adım aşınma hacmi ölçmek için alternatif bir yöntem tarif.

3. AOI Invertadım 3.1 'den yara bölgesi (skar şimdi dahildir) analiz edilecek sağlamaktır.
4. Verilerin bir histogram oluşturur. Histogram ordinat üzerindeki apsis vs rastlanma sıklığı dikey yüksekliği bir grafiktir. Z = 0 konumunda (Şekil 6 solda) Sıra bir imleç. Bu histogram zirvesinde olmayabilir. Bu şekilde imleçler seçici düzleminin altında sadece eksik malzeme analiz kurulmuştur. Yazılım iki imleçler arasında toplam hacim entegre. Kırmızı renkli bölgede atlanırsa ne gösterir. Şekil 6 'da portakal Renksiz alanlar doğru yüzeyinin altında bulunmaktadır. Histogram fonksiyonu yüzeyinden kayıp malzeme ölçmek için gösterildiği gibi yerleştirildiğinden imleçler ile bir "boş hacim" sayı üretmek gerekir.
5. Aynı histogramın kullanılması, diğer ucunda Z = 0 yükseklik konumu (Şekil 7 sol) 'da diğer imleç bu süre yerleştirmek, ve diğerleri. Içinde turuncu Renksiz alanlar yani artı malzeme düz bir yüzey üzerinde kaldırdı. Toplam aşınma çıkarılır "malzeme hacmi" "boş hacim," adım 3.2 ile aynıdır. Histogram yöntemi adım 3.2 'de aynı aşınma hacmi vermelidir, ancak yükseltilmiş ve alçaltılmış malzeme dağıtımı hakkında ek ayrıntılar sağlar ve bu alanda dağılımının bir harita gösterir.

Yukarıdaki örnekte aşınma izi kaybolan hiçbir net malzeme yoktur, bunun yerine maddi kazanç yoktur. Bu sıradışı, ama malzeme bir test counterface diğerine aktarır bazen oluşur.

Aynı "düz yüzey karakterizasyonu" yaklaşımları iyon püskürtme ve izleyin örnekler dikkate lazer ablasyonu ile deneylerde kaldırılan birimler elde etmek için yararlıdır.

4. Düz Yüzey - kraterler ve İyon Demeti ProDosyaları Ölçümler Püskürtme Verim Belirlemede ve Zaman-derinlemesine Kalibrasyon Gerçekleştirilir

Doğrudan bir tartma veya kuvars mikrokristal ^{denge, 8, 9} biz WLI yöntem doğrudan görüntülenmesi için yararlı olduğunu bulmak göre kütle kaybı yöntemi kullanılarak püskürtme verimi tahmin etmek için, bilinen ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir, bir alternatif olarak / iyon ışın noktalar püskürtülür bir iyon demeti. Şekil 8 tarama statik fışkırtması / raster elde kraterler (zeytin açık onların kraterler karşı normal olayı statik 5 keV ve 150 eV Ar ⁺ iyon ışınları bir noktada (yeşil katı ve mavi noktalı çizgiler) boyuna kesitleri karşılaştırır çevreleri ve camgöbeği açık elmas) 100 × 100 piksel bir Cu yüzeyi (110) tek kristal üzerinde aynı iyon demeti dijital raster tarama ile elde. Statik kiriş çakışıyor karşılık eğrisi iyon demeti raster tarama sırasında krater oluşturur nasıl göstermek için krater bir kenarına d sputterprofilleme epth.

5. Düz Yüzey - Karakterizasyon Ultrafast Lazer Ablasyon

Ultrafast lazer ile kesip alma ısı etkilenmiş bölge en aza indirirken, bir katı maddeyi çıkarmak için bir yöntem olarak tanımlanır. ¹⁰ Bu proses yüksek düzeyde bir boy oranları ve geri kalan malzeme en az zarar (çatlama, oksidasyon) ile yüksek bir oranda mikro sağlar, ve olanağını saydam malzemelerin verimli şekilde ablasyonu. ^11. Daha yakın ilgi, analitik bir araç olarak ultrafast ablasyon kullanarak geliştirdi. ablasyon işleminin ^12-15 yüksek nonlineerlik de anlamlı (ışınlanmış spot büyüklüğü altında kesilen nokta boyutunu azaltmak için bir araç sağlar en iyon ışın yöntemleri ile rekabetçi olmayan süre tipik olarak 1 / e ²⁾ ile tanımlanan ve hatta kırınım sınırın altına olarak gösterilmiş olduğu gibi. ¹⁶ Derinlik çözünürlüğü, <20 nm olabilir. Kaldırma oranları kolayca artırılabilirnonlineer laser akısının artırarak, malzemenin mikron ile çok hızlı bir şekilde profil mevcuttur. İdeal olarak, ultra hızlı ablasyonu kazıma karakterize hızlı ve kantitatif ve iyi kalibre bir tekniktir, WLI tarafından yerine tüm özellikleri gerektirir.

Şekil 9 Bir ultrafast (60 fs, 800 nm) ≈ 8 mm ve 0.4 ve 1.0 J / cm ² karşılık fluences sahip. Bir nokta boyutuna odaklanmış lazer ışını ile GaAs tekrarlayan ablasyonu oluşturduğu iki komşu kraterler yalancı görüntüleri gösterir

6. Eğimli Yüzeyler - Mekanik Aşınma Analizi

Kavisli bir düzenli yüzey (top veya silindir) hacmi analizi düz ile benzer, ancak eğrilik çıkarılması gerekir. Aşağıdaki protokolü bir çelik topu dairesel bir aşınma izi bir analizini gösterir. Bir top kaybetti ses bulmak için bir ile bir top dönüştürmek için matematiksel işlem yapmak için gerekli olanbir girinti ile düz bir düzlem içine düz bir alan, daha sonra düz yüzeylerde Bölüm 3 yapıldığı gibi girinti hacmini ölçmek. Bir topu bir aşınma izi ilk histogram tekniği ile daha sonra, basit otomatik tekniği kullanılarak, ölçülecektir.

1. Şekil 10 sol bir top bir aşınma izi bir izometrik görünümde gösterir. Aşınma izi dışlayan bir AOI seçin ve kesintisiz bir düzlük ortasında, yıpranmış bir depresyon böylece yüzey dönüştürecek yazılımı eğri uydurma aracını seçin. Eğrilik kaldırma bir yinelemeli bir teknik olabilir Çünkü bozulmamış bölge düzeyinde doğruluk nm için düz olacak şekilde uygun birkaç kez çalıştırmak için gerekli olabilir. Aşınma izi herhangi görünür eşbiçimsizliğinden dışında bir sorun olduğunu gösterir ve hesaplama doğru olmayacaktır. Için yara dışında ortalama yüksekliği ayarlayın Z 10 sağ düzgün bir AOI Z = 0 eğrilik giderme ve ayar sonrası yara bir yalancı görünümdür = 0. Şekilaşınmış alan maskeleme.
2. Şekil 11'de gösterilen aşınma, analiz etmek, varsa, ölçme aracını kullanın. Toplam aşınma hacmi çıkarılır "malzeme hacmi" dir "boş hacim."

Aşağıdaki adımları aşınma hacmi ölçmek için alternatif bir yöntem tarif.

3. AOI ters çevirme adımı 3.3 ile aynı biçimde, böylece aşınma izi dahildir. Verilerin bir histogram oluşturur. Z = 0 konumunda Sıra bir imleç (Şekil 12 solda). Şekil 12 de turuncu Renksiz alanlar doğru yüzeyinin altında bulunmaktadır. Histogram fonksiyonu bir "boş hacim" sayı üretmek gerekir.
4. Aynı histogramın kullanılması, diğer ucunda Z = 0 yükseklik konumu (Şekil 13 sol) 'da diğer imleç bu süre yerleştirmek, ve diğerleri. Şekil 13 turuncu Renksiz alanlar doğru yüzeyi üzerinde bulunmaktadır. Histogram fonksiyonu bir "malzeme hacmi" sayı üretmek gerekir. Toplamaşınma hacmi "boş hacim," adım 3.2 ile aynı çıkartılır düzlemi üzerinde "malzeme hacmi" dir. Histogram yöntemi adım 6.2 'de aynı aşınma hacmi hesaplamak gerekir, ancak yükseltilmiş ve alçaltılmış malzeme dağıtımı hakkında ek ayrıntılar sağlar ve bu alanda dağılımının bir harita gösterir.

Representative Results

Şekil 1, bu çalışmada kullanılan basit bir profilometre ve Fotoğraf:. Birden çok hedefi taret resimde görülmektedir. İki hedefleri (10x ve 50x) standart ve iki Mirau hedefleri (10x ve 50x) vardır. Bu mikroskop 0.62 adım adım büyütme çarpanları, 1.00, 1.25, veya 2.00 seçilecek sağlayan bir ara büyütme özelliği vardır. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 2. Çelik bilya aşınma skarı Normal görünüm. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

jove_content "fo: keep-together.within-page =" always ">
Merkezi aşınma izi çevresinde bulunan Şekil 3. Girişim saçakları. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 4. Sol:. Düz bir yüzey üzerinde bir yara Pseudocolor görünümü sağ:.. AOI tesviye sonra, kırmızıyla gösterilir büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 5,. Trong takım ölçme taksitli bölgeyi gösteren> Görüntü. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 6 Sol:. ". Boş hacim" ölçmek için ayarlanabilir imleçler ile aşınma izi Histogram Sağ: Pseudocolor görüntü. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 7 Sol:. ". Malzeme hacmi" ölçmek için ayarlanabilir imleçler ile aşınma izi Histogram Sağ: Pseudocolor görüntü. "_blank"> Büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın.

Şekil 8. (A) ve (b) Pseudocolor 2D üst görünümünde, sırasıyla, krater ve spot püskürtülür. Siyah çizgiler kesitler (c) ölçüldü çizilen boyunca hangi yönleri vardır, yatay çizgi X _profili, dikey Y _profili, (c) Kiriş spot ve üst üste krater kesitleri olduğunu. Ölçümler Cu (110) tarafından normal olay Ar ⁺ iyon demeti 5 keV (zeytin açık daireler ve yeşil düz çizgi) ve 150 eV (camgöbeği açık pırlanta ve mavi noktalı çizgi) enerjileri ile. Titredi yapılmıştır büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

jove_content "fo: keep-together.within-page =" always ">
Şekil 9. (A) düşük fluence (üst) ve yüksek fluence (alt) 1 kHz tekrarlama oranı ve 60 FSEC bir darbe genişliği de ≈ 100 çekimleri için GaAs 800 nm radyasyon ile üretilen kraterler Pseudocolor 2D üst görünümleri. Ölçek çubuklar kırınım halkanın dış kenarı ile ölçülen delik çapları göstermektedir. Temas pozisyonu ve spot büyüklüğü kesilen krater boyut ve derinlik akıcılık üzerinde kuvvetle bağlı olduğunu gösteren aynıdır. Şekil alt Plot üst üste için ayarlanabilir geometrik ile her bir deliğin kesiti gösterir, (b) dış halka (WLI resimde sarı) pik halinde ortaya çıkarmak için 60 derece eğim örnek yakalanan daha büyük bir krater SEM görüntü gerçek.Büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın.

Şekil 10 Sol:. Transferi film ile aşınma skarı İzometrik görünüm Sağ:. Eğrilik giderme ve Z = 0 sonra aşınma izi hariç topa Uygun AOI.

Şekil 11. Ölçme aracı ile aşınma skarı Pseudocolor görünümü. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 12 Sol:. Ölçmek için ayarlanabilir imleçler ile aşınma izi Histogram R "boş hacim." ight: Pseudocolor görüntü. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 13 Sol:. ". Malzeme hacmi" ölçmek için ayarlanabilir imleçler ile aşınma izi Histogram Sağ: Pseudocolor görüntü.

Şekil 14. Ölçüm belirsizliğinin tayini için bir bozulmamış topu örneklem üzerinde yapılan bir analiz örneği. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

ftp_upload/50260/50260fig15highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50260/50260fig15.jpg "/>
Noktalı bir de aynı prosedür ile elde edilen bir krater iken, Şekil 15. Katı hat çapı ≈ 30 um tarama taranmış sıkıca odaklanmış iyon demeti keV 5 tarafından üretilen çok keskin kenarlı Si bir krater bir kesiti (100) çapı ≈ 60 mikron daha az odaklanmış ışın demeti. Batwings alt gösterisi alanlarda kırmızı daireler. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 16. Aynı iyon Doğrudan karşılaştırma Si (100) krater Titredi bağımsız WLI doğru bir derinlik kalibrasyon kanıtlamak için WLI ve kalem profilleyicilerini tarafından probed.Büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Discussion

Örnek 1

WLI yaygın tribolojik çalışmalarında yüzey karakterizasyonu için kullanılan, ama aslında birçok kişi geometrileri için aşınma miktarlarının kantitatif ölçümü için güçlü bir yöntemdir değildir. WLI çeşitli görüntüleme yazılım paketleri arasında herhangi biri kullanılarak analiz edilebilir yüzeyin tam bir 3D temsil üretir. Bu paketler, ölçümler, çeşitli gerçekleştirilir etmesine olanak sağlamaktadır. Büyük lateral çözünürlük için, görüntüleri mikron çözünürlük, geniş alan bilgileri (birkaç mm) üretmek için birlikte "dikişli" olabilir.

Non-tribolojik çalışma için WLI AFM veya diğer iletişim araçları kullanılarak ölçülmesi zor olan yüzey özellikleri ölçmek için kullanılabilir. Fu ve ark. Si yüzeylerin mikro Ga iyon ışını parametrelerinin etkisi incelenmiştir. AFM yüzey profili ölçmek için kullanılan, ancak sonuçlar AFM konsol ucu kısıtlı dikey aralığı nedeniyle sınırlı ve yol açtığı hasarlarbüyük bir çukur derinlikleri için ipucu. Bunun yerine, işçilerin özellikleri koruyarak ve kolayca dikey yan duvarlarda ölçmek mümkün olurken WLI büyük derinliklerinin ölçülmesi için daha yararlı olduğu görülmüştür. ^17.

Triboloji, analiz yazılımı tribolojik süreçleri, örneğin talaşlı imalat ile üretilen yüzey topografyası analitik modelleri ile mukayese edilebilir aşınmış yüzeylerin, istatistiksel yüzey pürüzlülük parametrelerini elde edebilirsiniz. Jiang ve ark. Freze parametrelerinin bir fonksiyonu olarak yüzey pürüzlülüğü incelemek ve analitik modelleri ile karşılaştırmak için bu yeteneği kullanılır. ¹⁸

WLI çok basit bir kullanımı düz bir disk üzerinde pim yönlü sürgülü sırasında bir aşınma izi malzeme kaybını ölçmek içindir. Reiter ve ark. Aşınma parçaları taramak ve aşınma hacimleri hesaplamak ve dolayısıyla diske testleri topu bir dizi için fiyatları giymek WLI kullanılır. 2B yüzey rekonstrüksiyonu olduğundan, derinliğini belirlemek için basit bir konudurve aşınma izi genişliği ve dolayısıyla aşınma hacmi hesaplayabilir. Bu anlamda, WLI geliştirilmiş bir kalemle profilometre başka bir şey olarak hizmet vermektedir. ¹⁹

Daha güçlü, WLI özgün yüzey profili biliniyorsa bir sürgülü kontak ile kayıp aşınma hacim ölçmek için kullanılabilir. En basit örnekte, bir yiv ya da krater bir düz yüzey haline giyilir. Aşınma hacmi sadece düz yüzeyden kaldırılır malzeme hacmidir. Yüzey analiz programları düz bir yüzeye gelen hacimsel sapma etkinleştirmek, ölçülecek, kayıp hacim yani. , Düz, küresel veya silindirik: Orijinal counterface simetrik bir yüzey olduğunda bu ölçümler kolay olanlardır. WLI bir kesici alet yüzeyinden kayıp hacmi ölçmek için kullanılan bir yöntemdir dışarı Devillez ve ark. Resim. Kanadın yerel başlangıçta düz olduğunu ve özgün yüzey ve arasındaki farkı hesaplamak için oldukça basit olduyüzeyinin düz olmadığı zaman o prosedürü için ek bir adım aşınma hacmini ölçmek için gerekli olan, yüzeyde üretilen oluk. ^20. giyerler. Özgün yüzey geometrik düzenli ise, o zaman aynı anda aynı şekilde, aşınma izi deforme edilmesi sırasında, düz düzlem üretilir, böylece matematiksel olarak yüzeyinin eğrilik ortadan kaldırmak mümkündür. Uçaktan sapma kolayca hesaplanabilir.

Biyomedikal triboloji, WLI, bazen tıbbi literatürde dikey tarama interferometry denen, yerli ve aşınmış eklem kıkırdağının yüzeyleri ölçmek için kullanılabilir. Halihazır bilgileri elde edilebilir, fakat teknik su kayıp ya da absorbe edilir gibi canlı bir kıkırdak yüzey dinamik ve hareket gerçeği tarafından engellenmektedir. ²¹

Bu örnekle beraber WLI triboloji rutin analizler için nasıl kullanılabileceğini göstermeye çalıştık; ek arka plan bulunabilirRefs içinde. 22, 23, ve orada bazı referanslar.

Örnek 2

Belirli bir iyon bombardımanı koşullar altında çeşitli malzemelerin püskürtme verimleri (SY) belirlemek için tasarlanmış bir çok deneylerde, iyon ışın parametreler belirsizlikler yayılması ve belirsiz püskürtme verim değerleri ile sonuçlanabilir. ^24. Örneğin, bir iyon ışın profili şekilleri belirlemek için zor olabilir ve ilgili operasyonel akım yoğunlukları, mermi enerji altında 1 keV gider ve daha fazla sıçratma eşiği yaklaştığında özellikle. Ayrıca, bu tür koşullar altında, iyon ışın odaklama söz konusu olduğunda, ve iyon ²⁵ ilk kinetik enerji dağılımı içinde göreceli yayılması Δε / ε deney sonuçları üzerinde güçlü bir etkiye sahip olabilir. ^{9, 26}

Bir Faraday kabı (FC), SY ve tarafından toplam iyon akımı hassas ölçümler ile WLI görselleştirme birleştirerekakım yoğunluğu işletme aynı anda elde edilebilir. Ayrıca, bu yaklaşım iyon ışını kaynaklarının hizalamanıza yardımcı olmak için iyon demeti profili istenmeyen "kanatlar" ölçüde tahmin çok yararlı gibi görünüyor. Sıçratma Y verim sonra aşağıdaki formül ile hesaplanmıştır

nerede, bir iyon ışın doğru akım; τ, sıçratma zamanı; M _atomu, gram olarak bir matris atomunun kütlesi; ρ, yoğunluk, e, elemanter yük. V WLI ölçüm vasıtası ile elde çıkarıldı numune malzemenin hacmi. Cilt hesaplamaları mevcut post-işleme yazılımının bir türüne bağlı olarak, düz yüzeyler için protokol de belirtilen her iki yaklaşım kullanılarak ya da gerçekleştirilebilir, ya da ortalanmış iki ortogonal yönde kesit bağlı olarak üç boyutlu entegrasyonu tarafındanerozyona uğramış yüzey alanı (Şekil 8a ve 8b'de siyah çizgiler) üzerinde sadece ile

bu olay tek bir protokolde belirtilen detaylı sonrası işlem gerçekleştirmek için bir seçenek vardır. | Max-Min | ikinci çarpan vadede _Yprofile parametre V. hesaplanırken dikkate iki farklı zamanlarda krater derinliği almamak kullanılır

Iyon demeti akımı dahili bir pim (250 mikron çaplı giriş deliklerinin.) Ve dış yüzey oluşan özel bir grafit FC yerinde ölçülür. Bu tasarım (çoğunlukla "kanatlar" atfedilen) gönderilen akım bileşenleri "iç" ve "dış" ölçerek koşullarına odaklanan iyon demeti üzerinde iri kontrol sağlar. FC Pozisyon tam örnek bir yüzey positio simüleBizim kütle spektrometresinin iyon optik odaklama ve yönetmenlik ile ilgili ning. ²⁷ enerji ölçümü ²⁷ Aynı FC kullanılarak yapılabilir düşük enerji sisteminin Δε yayıldı. Bu durumda, FC haricen bir voltaj 0-5 kV yanıltılabileceği, ve bastırma voltajın bir fonksiyonu olarak toplam akım ölçülür. Böyle bir durumda, doğal Δε 23 eV olduğu tahmin edilmiştir.

Şekil 8'de görülen simetrik Profil iyi iyon demeti sütun hizalama ve 2 uA toplam akım 120 mikron FWHM olduğunu göstermektedir. WLI yaklaşım tek hedef potansiyeli ile 150 eV yavaşlamıştır özdeş normalde olayla iyon ışını ile fışkırtması iyon karakterize etmesine olanak sağlar. Bu durumda, sabit ışın spot kesiti bir mavi bir noktalı çizgi ile gösterilir ve krater enine kesit siyan açık elmaslar ile gösterilir. Ve aynı 2 uA arasında iyon sütun etkin teslimAr ⁺ hedef Nominal 5 keV enerji 150 eV 'kiriş yavaşlama hedef hemen yakınında, ve meydana dolayı, optimum bir elektrostatik odaklama lensi (150 FWHM tarafından muhafaza edildiği şekilde Şekil 8c mikron) bunun kanıtı. ^27. raster üreten octupole sapmasını gerilimler iki temel iyon etkisi enerjiler için değişmeden tutuldu çünkü Titredi krater nedeniyle sallanan ek ışın sonuçlanan bu durumda daha büyük yanal boyutu var Hedef potansiyeli.

WLI verilere dayanarak, 5 keV ve 150 eV iyon etkisi enerjilerin Cu fışkırtması verimleri (110) belirlenmiştir. Eski dava için / iyon az 1.8 bir elde SY değeri literatür verileri ile iyi bir uyum oldu. ^28. ikincisini için, sıçratma verimi / iyon (nadir veya literatürde eksikliği) de 0.2 idi.

SY tahminleri için, bizim sonuçlar gösterebilenAyrıca, deneysel verileri doğrulamak için ve bu tür SRIM ³¹ ve TRIDYN, ³² yanı sıra çok sayıda teknolojik uygulama için referans verisini üretmek için olduğu gibi tahmini ^{modeller, 29, 30} ve hesap kodu parametreleri ayarlanabilir "ince ayar" için kullanılan alternatif bir deneysel yaklaşım,. ^{6, 9, 33-36} Buna ek olarak, bu yaklaşım, böyle Refs içinde sık olarak atom iyonları ve nispeten yeni moleküler iyonları ve küme ikinci birincil türleri, çeşitli ile bombardıman altında organik malzemeler ve katı maddeler için kesin miktarlarının oranı sıçratma yeteneğine sahiptir. 37, 38. Böylece fışkırtması oranı denilen ortalama bir parametre kullanarak derinlik profili deneylerinde derinliği dönüşüm zamanı (ya da birincil iyon fluence) bir sorunu çözmek için yardımcı olur d WLI ve τ, sıçratma itibariyle yukarıda belirtilen, toplam zaman ile ölçülen toplam derinliği nerede.

Iyon ışın püskürtme ile olduğu gibi, ablasyon verim analitik uygulamalar için önemli bir parametredir. Ablasyon için, bu değer genellikle atış başına kaldırma oranı, veya alternatif olarak verilen bir lazer tekrarlama oranı ile birim zamanda kaldırma oranı olarak ifade edilir. Malzemelerin asgari ısı yükünün olduğu için, tekrarlama oranı çok yüksektir (MHz) ve sık sık kiriş malzeme üzerinde hareket ettirilebilir hızını ile sınırlı olabilir. Ayrıca, çoklu malzeme ablasyon eşikleri, farklı temel ablasyon mekanizmalar karşılık vardır. Ultrafast lazer ablasyon kullanarak ³⁹ hakim analitik araçlar yüksek fluences (> 5 J / cm ²⁾ ve buna bağlı yüksek kaldırma oranları gerektiren ve analiz için numune nispeten büyük miktarlarda tüketmek . ^{40, 41}

Prensip olarak ablasyon esnasında oluşan iyonlarının direkt olarak analiz edilebilir ya da ablasyonnötrler daha duyarlı ve daha yüksek uzaysal çözünürlüğü tekniği yol açan ikinci bir lazer ile iyonize olabilir. Şekil görüldüğü gibi akıcılık dışında, özdeş koşullar altında ablasyona 9a, iki kraterler, önemli ölçüde farklı şekillere sahip olacaktır. Bu kraterler cilalı bir tek kristal GaAs numune üzerinde oluşan kraterlerin büyük bir grubu temsil etmektedir. Sadece 1 fluence azaltarak J / cm ^2-0,4 J / cm ² (ikinci değer GaAs için yaklaşık iki katı ablasyon eşik olmak), ⁴² kraterin çapı yaklaşık yarı yarıya azalır ve merkezinde ortalama kaldırma oranı kraterin yaklaşık 10 nm düşürüldü / 5 nm / atış vurulur. Kitle kaldırma oranı görünüşte ilgili analitik hacim çözünürlüğünü artırılması, altı kat azalır.

Bu telaffuz halka yapısı her bir deliğe (9a Şekil) çevresinde gözlenen dikkat etmek önemlidir bakımı, si ile yorumlanması gerekmektedirBu interferometreden ışık saçılması bağlı olabilir nce. Bu halka şeklinde krater malzeme ejecta almak mümkün olsa da, genellikle yalnızca daha uzun atımlı lazerler ile birlikte görülür. ^27. krater kenar yarıçapı yakınında veya ortalama dalgaboyu için kırınım limitinin altında ise bu optik artefakt beklenebilir mikroskop (bu durumda yaklaşık 1 um) uzak alan koşullarında. Krater duvarının yarıçapı ölçümü çok önemlidir, bu tür durumlarda, örneğin yukarıda açıklandığı gibi ücretsiz bir tekniği istihdam edilmelidir - WLI eserler ve sınırlamaları aşağıdaki bölüme bakın. Ana hedefi kırınım sınırı yakınındaki bir eşik yarıçapı aşılmamasını sağlamak için ikincil bir hedefi, krater derinliği ölçmek için ise, ancak, daha sonra WLI de hızlı kraterleri çok sayıda ölçümü için uygundur.

WLI Bazı tipik eserler / hataları ve sınırlamaları

1. Hata tahminive belirsizlik değerlendirmesi

Tüm gerçek yüzeyleri pürüzlü ve bir dereceye kadar düzensiz ve hiçbir ölçüm tekniği mükemmel. Bu kusurlar malzeme kaybının ölçümünde belirsizlikleri tanıtacak. Hata üç kaynağı vardır. İlk olarak, ölçüm hatası ve profilometre doğasında gürültü var. Bu adımı gerçekleştirildikten İkincisi, hatalar kusurlu eğrilik kaldırılması nedeniyle ortaya çıkabilir. Üçüncü olarak, orijinal hasarsız yüzey orijinal yüzey mükemmel doğruluk bilinir çünkü çıkarma hatalara yol açabilir, pürüzlü ve düzensiz olabilir. Toplam hatanın büyüklüğü bir tahmin sadece aynı işlem kullanılarak / modifiye edilmiş bir numune yüzey üzerinde yapılan gibi teknik tesviye saf numune yüzeyler üzerinde çeşitli ölçümlerin yapılabilmesi ile elde edilebilir. Şekil 14, bozulmamış top yüzeyden oluşan beş ölçüm biri gösterilmiştir. Çıkan ortalama hacmi bir standart sapma ile ³ 92 mikron idiyerine sıfır beklenen değeri 184 mikron ^3,. Bu durum, bu örnekleri ve kullanılan spesifik işleme teknikleri için, 184 mikron ³ istatistiksel değişimi ve 92 mikron ³ sistematik bir hata olduğunu gösterir.

Ayrıca, bize kısaca WLI yaklaşımı kullanırken birini karşılayan tipik eserler ve sınırlamalar tarif edeyim. Bu eserler nihai sonuçların hassasiyeti etkileyen ek belirsizlikler katkıda bulunur. Her belirli WLI uygulama örneği için, ayrı ayrı ele alınmalıdır.

2. Bir taban / alt tabaka arasında farklılık optik özelliklerinin bir tek ya da çok tabakalı bileşenli film. Bir yansıtıcı taban üstünde yarı / Şeffaf film

WLI en basit türü bir yüzey optik aynasal yansıma gerektirir. Tüm yüzey nm doğru daha sonra yansıyan dalga faz değişim açısından aynı yansıması, bir ölçüm varsa elde edilecektir. Homojen olmayan örnekleri için (örneğin, entegre devre paternleri için), bir düzeltme belirli malzemenin doğasına göre uygulanması gerekir. Bu etki Harasaki ark kağıt ele almaktadır. 36 nm gibi büyük ⁴³ Ofsetlerini Ag / Au çiftleri için oluşabilir. Bu gibi durumlarda, WLI tespit parçası tüm derinliği yanlış bir tahmini veren bir şekilde faz değişimleri bakımından kolaylıkla farklı optik tepkileri tarafından "karışık" olabilir. Tek bir kase bozulmamış yüzey sıfır seviyesinden sopalarla bir kaide içine ters olduğunu görürse bu da yaygındır; yüksekliği de çarpıktır. Bu etki, hoş bir şekilde Ref Şekil 13'de gösterilmiştir. 7. Bu tür sorunları önlemek için bir basit yolu bir WLI dedektör aynı optik cevap olacak bu yüzden düzgün bazı bilinen reflektif malzeme ile tüm yüzeyini kapsayacak şekilde olduğunu. Sonra bu ölçüm sorun kaybolur. Ref. 7, bu sorunu katmanlı bir sistem, SiO kapsayan yoluyla çözüldü

3. Batwings

Bunun gibi adımlar ve krater kenarları Şekil 9, yukarıda, kesici özelliklere de gösterilenler ile ilgili olarak belirtilen genel olarak "batwings." Olarak bilinen ^46. anormal sinyalleri yol açan, interferometreden ışık kırınım neden olabilir, böyle bir durumda yanal Bu tip özelliklerin boyutlar kırınım sınırına yakın olan ve basamak yüksekliği olan ışık tutarlılığını uzunluğudur. Deneysel apyaklaşımlar (örnek için bakınız Ref. 47) söz konusu eşya en aza indirmek için geliştirilmiştir. Şekil 15, iyon püskürtme deney durumunda bu etkiyi göstermektedir. Yeşil düz çizgi tarafından üretilen bir krater bir "keskin" ≈ 30 mikron dia Ar ⁺ iyon demeti odaklanmıştır. Bu dikey duvarlar yüzey ve krater alt arasındaki yükseklik ani değişiklik verdi. Bir yandan, çok iyi bir iyon ışın hizalama önerir, ancak aynı zamanda bu eserler "batwings" nihai profilleri yeniden içine WLI tarafından tanıtıldı ve bu yüzden hacim kaldırıldı hesaplamaları dışında tutulmalıdır denir. Ama ≈ 60 mikron çapında altında aynı fışkırtması koşulları temsil Aynı arsa, bir noktalı mavi bir çizgi vardır. kiriş. Görüldüğü gibi, "batwings" tamamen kayboldu. Bu odaklama durum farklıdır gibi geçiş degrade telaffuz değişiklikten kaynaklanmaktadır.

Kapanış Konuşmaları

Bu impo olduğununumune yeni bir tür ile bağlı bir araştırma çalışması WLI kullanmaya başladı ise akılda tutulması gereken rtant hep WLI bu amaçlar için uygun olup olmadığını tespit etmek iyi bir fikirdir. Eğer evet ise, o zaman bağımsız bir yaklaşım kullanarak kalibrasyon kontrol / kalibre etmek gerekir ve bu WLI sonuçlarının toplu miktarlarda almanın açık bir yöntemi haline dönüşür sonra. Şekil 9b AFM, SEM ve kalem ve 16 sırasıyla, SEM ve kalemle WLI sonuçları karşılaştırarak örnekler şunlardır:. Orada üç tanesi daha önce belirtildiği gibi idi.

WLI resimlerde görülen büyük kesilen kraterler püskürtülen malzemenin dış halkası sivri gerçek olup olmadığını 9b cevapları bir soru Şekil. Bu tam olarak belirlemek zordur, ancak görüntüleme SEM gerçekleştirilen sonuçları WLI her deliğin çevresinde gözlenen keskin halka yapının yüksekliği bakımından sağlar ne ile rahatlıkla karşılaştırılabilir ≈ 400 nm (WLI profilden ≈ 500 nm) ve ≈ 12 mikron çapında. (≈ 13. ortalama çap. ) WLI profilleri çıkarılabilir.

Şekil 16, değiştirilmiş alan boyutları bu amaç için uygun olan ise WLI profil sonuçları, kalem profiler tarafından teyit edilebilir bir örnek olup. Bu deney arkasındaki fikir bağımsız tekniği ile derinlik kalibrasyonu kontrol etmek oldu. Ar, nesne ile elde edilen bir krater ⁺ AFM yetenekleri ötesine uzanan Si alt tabaka olarak 5 keV iyonları, yanal boyut, iğnenin kullanılması tercih edilir şekildedir. Şekil 16 içinde WLI ve kalem yoluyla elde iki profil diğerinin üzerine bindirilen. Verilerin doğrudan karşılaştırma derinliği açısından WLI ile elde edilen sonuçlar doğru öne sürdü. Yanal boyutu da bir tek istisna ile tekrarlanabilir olması: stylus ile ölçülen lateral krater WLI karşı dar görünüyor. Örnek tek bileşenli ve tüm geçiş mekansal geçişlerini küçük olduğu düşünülürse, WLI verileri gerçek si yansıttığını varsaymak makulÇıkarılan alanı, ve uç temsil daha küçük boyutta ze karakteristik boyut ile problama uç krater gerçek boyutunun konvolüsyon kaynaklanmaktadır. Bir kural olarak, WLI profilometre derinliği kalibrasyon 500 nm yükseklik Ted Pella AFM basamak gibi standart aracılığıyla gerçekleştirilir.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Single crystal substrates of Si, GaAs and Cu			for sputtering and ablation
Pure metal alloys			for tribology examples