Yöntem makalesi

Öropiyum Şelat Lüminesans Kaplamaları Kullanma yüksek çözünürlüklü Termal Mikro görüntüleme

DOI:

10.3791/53948

⸱

16 Nisan 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Materials Science Division, Argonne National Laboratory, 2Department of Physics, University of Illinois at Chicago, 3Department of Physics, CUNY Queens College, 4Center for Nanoscale Materials, Argonne National Laboratory, 5Department of Physics, University of Northern Iowa, 6Institute for Materials Science, University of Tsukuba

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Öropiyum thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) aktivasyon verimliliği sıcaklığı ile büyük ölçüde azalır azalmaz 612 nm'de bir optik lüminesans hattı vardır. Bu materyalin ince bir film ile kaplanmış bir örnek mikro görüntüsü ise, 612 nm ışık yayan yanıt yoğunluğu, numune yüzey sıcaklığının doğrudan harita haline dönüştürülebilirler.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

tipik çalışma koşullarına önyargılı zaman Mikro elektronik cihazlar genellikle önemli bir otomatik ısıtma uğrarlar. Bu çalışma, harita ve bu tür bir davranış ölçmek için kullanılabilecek uygun bir optik mikro görüntüleme tekniği tarif etmektedir. Öropiyum thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) olan aktivasyon verimliliği artan sıcaklık ile güçlü bir şekilde düşer, Eu3 + iyonu ve organik şelat bileşiği arasındaki bağımlı etkileşimleri T nedeniyle bir 612 mil lüminesans hattı vardır. Bu malzeme kolaylıkla vakumda termik süblimasyonla örnek yüzeyi üzerine kaplanabilmektedir. Kaplama ultraviyole ışığı (337 nm), 612 nm ışık yayan yanıtının bir optik mikro görüntü örnek yüzey sıcaklığı bir harita haline doğrudan dönüştürülebilir ile uyarıldığında. Bu teknik istihdam kameranın hızı ile sınırlı uzaysal mikroskop optik sadece sınırlı çözünürlük (yaklaşık 1 mikron) ve zaman çözünürlük sunuyor. Sadece ek avantajlar sunarnispeten basit olan ve olmayan uzman ekipman gerektiren ve numune sıcaklığının kantitatif prob veren.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

elektriksel normal çalışma koşullarına önyargılı Birçok elektronik cihazlar güçlü bir otomatik ısıtma uğrarlar. Bu düşük ısı (örneğin, yarı iletkenler gibi) iletkenlikleri ve yüksek güç dağılımı yoğunluklu bir kombinasyonu için genellikle. Bundan başka, bir yarı iletken gibi elektriksel dirence sahip cihazlarda (diğer bir deyişle ∂ρ / ∂ T <0) uzun belirli ağırlık verme koşulları, 1, 2 altında yer termal kaçak olasılığı, var olduğu bilinmektedir ki burada ön gerilim akım üniform cihaz üzerinden değil, tipik olarak mikron bir ölçekte, yüksek derecede lokalize edilen kendi kendine ısın....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaplama 1. Numunenin Hazırlanması

NOT: Mümkünse, termal yansıması için numunenin yüzeyinden tüm organik kirlenme çıkarın. Bu tür herhangi bir kirlenme tevdi EuTFC film ile reaksiyona ve termal görüntülerde konuma bağlı yapay olgulara sebep olarak, ışık yayan bir yanıt değiştirebilir. Bu ortamda organik kirlenme çekme eğilimi gösterir, Au yüzey elektrot içeren örnekler ile özel bir önem taşımaktadır. Bu da eserler neden olabilir, çünkü, aynı zamanda örnek yüzeyi üzerine oturan bir madde ve tozun çıkarın. Yazarlar aşağıdaki prosedürü tavsiye:

  1. Bu süper-iletken köprü ya da dirençli cihazları gibi örnek cihazlara akım ve voltaj bağl....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sıcaklığa göre 612 nm ışık saçan yanıt yoğunluğu, tipik bir eğri Şekil 1b çizilir ise çok düşük banyo sıcaklıkları bu deneyi yürütmek için tipik ölçüm konfigürasyonun bir örneği, Şekil 1a'da gösterilmektedir.

Şekil 2, boyutları ile istiflenmiş 'içsel' Josephson eklemlerinin bir 'mesa' 300 x 60 x 0.83 mikron oluşan bir Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8<.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bizim sonuçlarının gösterdiği gibi, bu makalede açıklanan teknik iyi hassasiyet ve yalnızca basit optik mikroskopi ekipmanı kullanarak Mikrocihazların yüksek çözünürlüklü termal görüntüler verir. (Aşağıda tartışılacaktır) alternatif yöntemlere, bu teknik, nispeten avantajları en önemli uygulamalar arasında, kriyojenik banyo sıcaklıklarda çalışmak için tasarlanmış cihazlar kendi kendine ısıtmasını çalışmak için olduğu anlamına gelir, ve aşağıdaki yaklaşık 250 K kuvvetli olduğu. Bu (söndürme çekirdeklenme önemli mühendisl.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndaki çalışma, Enerji Bakanlığı, Temel Enerji Bilimleri Ofisi tarafından Sözleşme No. kapsamında finanse edildi. DE-AC02-06CH11357, aynı zamanda Argonne'un Nano Ölçekli Malzemeler Merkezi'ni (CNM) de finanse ediyor. Numune imalatındaki yardımları için R. Divan ve L. Ocola'ya teşekkür ederiz.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Evropiyum tenoiltrifloroasetonat tozuSigma-Aldrich176494-1GEvropiyum tris olarak da bilinir [3- (triflorometilhidroksimetilen) - (+) - kamporat]
Esnek ışık kılavuzlu cıva kısa ark lambasıLümen DinamiğiX-Cite ExacteIşık kaynağı, çıkış yoğunluğu geri bildirimi için dahili iris ve fotosensör içerir.
Peltier soğutmalı CCD kameraPrinceton InstrumentsPIXIS 10241.024 x 1.024 piksel, 16 bit çözünürlük
610 nm bant geçiren filtreEdmund Optics65-164Passband CWL 610  nm, FWHM 10 nm
500 nm kısa geçiren filtreEdmund Optics84-706OD4 kesme bandında
Optik pencereli helyum akışlı kriyostatOxford InstrumentsMicrostatHe2
yüksek vakumlu gresDow Corning
Dijital Akım kaynağıKeithleyModel 2400Bilgisayar tarafından kontrol edilebilen akım ve gerilim kaynağı
Dijital VoltmetreHewlett-Packard Model 34420ADijital Nanovoltmetre artık Agilent Model 34420A olarak mevcuttur

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ridley, B. K. Specific Negative Resistance in Solids. Proc. Phys. Soc. 82, 954-966 (1963).
  2. Lueder, H., Spenke, E. Über den Einfluß der Wärmeableitung auf das elektrische Verhalten von temperaturabhängigen Widerständen. Physikalische Zeitschrift. 36, 767-773 (1935).
  3. Haugen, O., et al. High Resolution Thermal Imaging of Hotspots in Superconducting Films. IEEE Trans. Appl. Supercond. 17, 3215-3218 (2007).
  4. N....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Kendi Kendine Is nma l mMikroelektronik CihazlarVakum S blimasyonuOptik MikroskopiS cakl k HaritalamaKriyojenik S cakl klarY ksek S cakl k S periletkenli i

İlgili makaleler