金基板上铝点的EFM

本应用笔记描述了沉积在金基板上铝点样品的静电力(EFM)测量。此样品是EFM 模式盒样品的一部分。

phase response during tip voltage spectroscopy

EFM使用悬臂振荡谐振频率的偏移来监测样品和尖端之间的静电场变化。静电力始终具有吸引力,在尖端和样品之间的较大接触电位差异时增加,从而导致悬臂的(固定)振荡频率处的低相位。

在运行尖端电压频谱时,可以优雅地测量作为电位差函数的相移。对于具有不同功函数的不同金属,最大相位时的尖端电压(即最小吸引力)会有所不同。从在金或铝上测得的水平移动相谱可以看出这一点。

AFM constant height versus contour following mode

与MFM相似,EFM的测量是将尖端抬高到样品上方。静电相互作用取决于针尖与样品之间的距离。对于扁平样品,可以在恒高模式下测量静电相互作用。对于具有较大变化的样品(如Al-Au微结构),距离变化也会引起相移。为了减少这种混合,C3000控制器和CoreAFM提供了轮廓跟随模式。

在恒高和轮廓跟随模式下,地形都在第一次运行中测出,但这在恒高模式下可以省略。恒高模式下尖端以恒定斜率第二次移过样品表面。而轮廓跟随模式,依据先前测得地形把尖端上下移动来保持间距的恒定。

3D electrostatic force microscopy image at 2 potentials

如从尖端电压频谱可以得出的,功函数不同的两种金属之间的相位差随尖端电压的增加而增加。在+ 3V下测量时,铝上的相明显高于金。当施加–3V的负尖端电位时,对比度会反转,这可以从铝和金的尖端电压频谱中看到。

更多对电位变化的定量成像可以用进行。

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Nanosurf应用笔记AN01093