Сканирующая Емкостная Микроскопия

Сканирующая Емкостная Микроскопия является разновидностью Электро-силовой Микроскопии. В общем случае [1] в ЭСМ на кантилевер подается смещение Vtip=Vdc + Vac sin(wt), где Vac ответственно за возбуждение колебаний. Сканирование проводится на некоторой высоте h над поверхностью образца в соответствии с рельефом, определенным на первом проходе с использованием Прерывисто-контактного Метода. Емкостная сила Fcap(z) взаимодействия между зондом и поверхностью образца, находящейся при потенциале Vs, равна

Fcap(z) =(1/2) (Vtip - Vs)2(dC/dz)

где C(z) – емкость зонд-образца, зависящая от геометрии зонда, рельефа поверхности и величины зазора зонд-образца z. .

Вторая гармоника емкостной силы зависит только от (dC/dz) и Vac

Fcap2w(z) =(1/2) (dC/dz)Vac2 sin(2wt)

и может быть использована для получения дополнительной информации, например, распределения поверхностной емкости по образцу. Для увеличения амплитуды колебаний на второй гармонике частота w выбирается равной половине резонансной частоты кантилевера wr.

Ссылки

  1. Nanotechnology 12, 485 (2001).
  2. Appl. Phys. Lett. 52, 1103 (1988).
  3. J. Appl. Phys. 61, 4723 (1987).