
当今使用的原子力显微镜 (AFM) 种类粘稠,从仅使用 AFM 旨趣的不同成像口头,到基于 AFM 旨趣并将其与其他分析技能旨趣蚁齐集的其他才略。后者时常用于测量某些类型材料中的一种或多种特定属性。在本文中,咱们将沟通其中一种称为扫描扩散电阻显微镜 (SSRM) 的变体,它在测量材料电阻和预想材料载流子浓度方面有着普通的应用。
尽管原子力显微镜 (AFM) 种类粘稠,但不管其变体、操作口头或成像口头怎样,其特定的特质和旨趣长久保握不变。大无数东说念主熟知的原子力显微镜 (AFM) 仪器与鲜为东说念主知的变体之间的关节离别在于针尖偏激与样品的互相作用神色。针尖与样品互相作用的这种各异时常标明,特定变体不错罢了这一功能,这亦然原子力显微镜 (AFM) 存在广大不同“子集技能”的原因。
什么是扫描扩散电阻显微镜(SSRM)
扫描扩散电阻显微镜 (SSRM) 是原子力显微镜 (AFM) 的一种变体,它选拔导电顶端以斗争口头聚合高力测量名义电阻。其他原子力显微镜变体也使用导电顶端,但它们依赖于测量材料的施行电导率,而不是电阻。此外,SSRM 专诚选拔了力来最大终局地裁减测量中的噪声。
与很多 AFM 变体雷同,SSRM 交融了传统 AFM 旨趣和其他技能旨趣。SSRM 细目悬臂梁相对位置以构建描绘制的才略与传统 AFM 调换,但针尖与样品之间的互相作用选拔了扩散阻力分析 (SRP) 才略的旨趣。
伸开剩余60%该技能在测量掺杂半导体和二维材料中的载流子浓度以及提供材料名义的横截面测量方面已得回普通应用。因此,尽管SSRM的具体应用边界有限,但它在这些专科规模中仍然是一个至极灵验且纷乱的器用。
此外,比年来掺杂半导体的使用显赫增长,因此 SSRM 还不错用于选拔这些材料的各式建设,举例光电探伤器、发光二极管 ( LED )、二极管激光器,以及任何使用二维材料的新技能。
SSRM 的责任旨趣
SSRM 聚合了 AFM 和 SRP 旨趣。从 AFM 的角度来看,悬臂以斗争口头出动,电阻的局部位置以与 AFM 调换的神色细目——通过将激光束从悬臂梁后头偏转到位置敏锐光电二极管 (PSPD) 上。
从针尖与样品互相作用的角度来看,它基于SRP才略。关联词,大无数SRP才略时常使用双探针系统,而SSRM只需要一个针尖承接到悬臂梁上。原子力显微镜(AFM)还有另一种变体,称为地说念原子力显微镜(TUNA),它选拔肖似的旨趣,但SSRM的设备是为了扩大针尖与样品之间的电流边界,从而不错测量名义电阻。SSRM也选拔与导电原子力显微镜(C-AFM)调换的旨趣,唯独的离别在于它扫描的是名义的横截面积,而不是一般好奇上的名义扫描。
直流电 (DC) 流过导电顶端,使其在扫描材料名义时起到电极的作用。扫描名义时,SSRM 通过参考里面电阻来测量电流。一朝电流已知,便可使用对数放大器推导出局部电阻值(然后通过上述传统 AFM 才略进行定位)。
电阻以欧姆米为单元计较,即电阻乘以成像横截面积,再除以导电旅途的长度。通过将力保握在恒定的设定值,不错同期生成描绘制和电流图像,并可愚弄此将局部描绘与测量的电特质径直关联起来。在SSRM中,斗争力建树为高于最低条目值,这有助于最大终局地裁减噪声。如若无法使用更大的力,则需要加多电压偏置。
奉行 SSRM 时,有几种不同的口头可供使用。这些口头称为里面 SSRM 和外部 SSRM,它们与所用的电充军大器类型关连。里面 SSRM 是指使用固定增益的电充军大器的口头,而外部 SSRM 是指使用可变增益的外部低噪声电充军大器的口头。外部 SSRM 是一种更通用的口头j9九游会信誉至上,因为它不错通过改动放大器的增益来改动电流。
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