Измерения в вакууме и газовой среде

29.11.2017

Пример применений 071 (pdf 570 Kb)

В вакууме повышается добротность колебаний кантилевера, а значит, увеличивается чувствительность, надежность и достоверность в измерениях слабых сил между зондом и образцом. При этом переход от атмосферного давления к вакууму 10-2 Торр обеспечивает почти десятикратное возрастание добротности. При дальнейшем увеличении вакуума величина добротности быстро выходит на плато и изменяется минимально. Увеличение чувствительности особенно важно для измерения слабых сил, например, для высокочувствительных магнитных измерений, метода зонда кельвина или сканирующей емкостной микроскопии.

а) Коэффициент добротности достигает плато при вакууме 10-1 Торр и при дальнейшем повышении вакуума практически не меняется.

б) Уровень вакуума при котором достигается десятикратное увеличение коэффициента добротности достигается через 1 минуту после начала работы

Системы с высоким и сверхвысоким вакуумом позволяют обеспечить необходимую чистоту процесса. Благодаря условиям высокого вакуума до 10-8 Торр на поверхности исследуемого объекта и в окружающем зонд и образец пространстве отсутствует вода, а значит капиллярные силы взаимодействия между зондом и образцом, и как следствие повышается точность измерения силовых взаимодействий (что полезно, например, для изучения реальных адгезионных эффектов). Кроме того, благодаря высокому вакууму можно проводить измерения в условиях очень низких температур без появления «снега» на поверхности образца. Устройство изменения температуры образа в системе СОЛВЕР HV-MFM «Холодный палец» (“Cold finger”) обеспечивает охлаждение до 110 К (с использованием жидкого N2) и нагревание до 420 К.

Рис.1 Устройство для изменения температуры образца
«Холодный палец»


Рис.2 Высоковакуумная система
СОЛВЕР HV-MFM (10-8 Торр)


Образец с ДНК. Топография и отображение фазы

1) На воздухе
2) В вакууме

МСМ изображения жесткого диска с низкой плотностью записи


1) На воздухе                       2) В вакууме

МСМ изображения жесткого диска с высокой плотностью записи


Магнетизация 80 Гб жесткого диска на воздухе (слева) и в вакууме (справа). Режим фазового контраста.

Микроскопия зонда Кельвина в вакууме (5x10-7 Торр) при 113 К

Поверхность нелегированного GaAs после предварительной зарядки литографией.
Показана отчетливая разница поверхностного потенциала вдоль линии.

Сканирующая Емкостная Силовая Микроскопия в вакууме (5x10‑7 Торр) при 113 К

Поверхность нелегированного GaAs после предварительной зарядки литографией.
Ступенчатая поверхность базовой плоскости сапфира (c-plane)
и ее сечение указанной плоскостью. Cтупенчатая поверхность получена при отжиге образца при температуре 1350 °C.
Остались вопросы? Позвоните нам по телефону: +7-499-110-2050
или заполните форму обратной связи, и мы ответим на все интересующие Вас вопросы.