Атомно-силовая микроскопия

Атомно-силовая микроскопия как достойное продолжение сканирующей туннельной микроскопии позволяет с помощью зонда-острия получать изображения поверхности с высоким разрешением не только проводящих материалов, но и диэлектриков и полупроводников. В лабораторной работе рассматриваются основные проблемы и методики атомно-силовой микроскопии.

В основе сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) лежат три фундаментальных физических эффекта:

 — дальнодействующие силы Ван-дер-Ваальса (атомно-силовая микроскопия (АСМ));

 — туннельный эффект (сканирующая туннельная микроскопия, СТМ);

 — обратный пьезоэлектрический эффект;

Первые два явления определяют высокую чувствительность метода в разрешении по вертикали (до сотых долей ангстрема), тогда как последний эффект определяет возможность сканирования (передвижения образца) с минимальным шагом (до сотых долей ангстрема). Отметим, что данные эффекты были известны давно и появление первого сканирующего микроскопа в 1981 году связано с развитием средств электронной техники, в частности персональных компьютеров, позволивших обеспечить высокую скорость и мощность при обработке информации, получаемой от СЗМ. В этой связи является примечательным, что первый СТМ был создан в Цюрихском филиале исследовательского отделения IBM.

Получив поддержку в своём развитии от персональных компьютеров, СЗМ в свою очередь многое дали для развития полупроводниковой электроники, в частности в 1981 году с использованием СТМ была продемонстрирована перестройка 7х7 структуры поверхности чистого кремния. Основные направления применения АСМ в микроэлектронной промышленности следующие (рис. 1):

 — физика и химия поверхности полупроводников на атомарном уровне;

 — исследование качества шаблонов  и контроль операции фотолитографии;

 — исследование электрофизических характеристик отдельных элементов интегральных микросхем и др.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector