AFM模式

Datacube模式

每个像素的多维纳米级信息

纳米电特性的完整解决方案

Datacube模式扩展了功能,例如Peakforce TunaPeakforce KPFM,通过启用多维数据立方体的获取。对于材料必威手机客户端科学家和工程师,这打破了长期的效率和表征障碍。这些新功能可同时捕获高密度数据立方体中纳米尺度的电气和机械特性,以前在单个测量中无法实现。

相关的多维电谱

Dimension XR的DataCube模式在每个像素上提供多维纳米级信息,同时以单个测量和机械特性捕获。

Datacube模式使用FastForce量要在每个像素中执行力距离频谱,并具有用户定义的“停留时间”。使用高数据捕获速率,在停留时间内进行了许多电气测量,导致每个像素的电气和机械光谱。典型的力距离光谱以40 Hz的坡道速率测量,每个像素为100 ms停留时间,在单个实验中提供了充分的表征,该实验在商业AFM中闻所未闻。同时渲染地形,机械和多维电气信息不再是史诗般的实验。现在,可以作为常规的AFM测量来实现此类数据。DataCube模式在每次扫描中都具有复合数据的纳米长度尺度上的多维数据立方体。该功能可实现一系列强大的新模式。

Datacube-Tuna(DCUBE-TUNA)

导电AFM结果受应用的样品电压的影响,描述了材料或设备的重要性能过渡。dcube-tuna可以在单个测量中同时在多种样品电压下同时采集纳米力学信息和电导率,从而构建了一个密集的样品信息数据库。这是提供样品电导率的完整图片的唯一模式,并提供诸如电导率类型(欧姆,非欧马,肖特基等)和屏障高度等细节。

当前图像在Maghemite(γ -FE2O3)上收集的同时,将样品电压从每个像素中的-2V升至 +2V。不同的谷物具有不同的传导机制,通过将数据视为“切片”来突出显示电压。

Datacube-SCM(DCUBE-SCM)

扫描电容显微镜(SCM)提供了一种以纳米尺度精度直接测量活动载体浓度的方法。DCUBE-SCM可以在单个测量中以多种样品电压同时采集纳米力学和载体信息。该技术提供了一个独特的解决方案,可观察DC/DV幅度和DC/DV相值变化和连接位置移动。通过最终的数据立方体,研究人员可以观察有关氧化物厚度,氧化电荷,阈值电压,移动离子污染和界面陷阱密度的其他信息。

切片通过直流/DV幅度,同时将电压从-2V升至2V,显示PNP连接曲线随电压变化而变化。数据由CEA,CEA,莱蒂,法国的N. Chevalier和D. Mariolle提供。
DC/DV振幅图像在SRAM内存中的两个相邻PNP晶体管上收集的图像,同时将样品电压从-2V升至 +2V。依赖电压的PN连接位置对应于预期行为。某些掺杂剂缺陷仅在特定电压下可见。扫描尺寸3x3 UM。数据由N. Chevalier和D. Mariolle,Uni提供。Grenoble Alpes,CEA,Leti,法国。

Datacube-PFM(DCUBE-PFM)

压电响应(压电)显微镜(PFM)是一种以纳米尺度对样品的反向压电效应映射的技术。DCUBE-PFM可以同时获得数据立方体中纳米力学信息和PFM振幅/相光谱,这揭示了单个数据集中每个单独域的开关电压。此外,DCUBE-PFM克服了与常规的数据分析的伪像,样本损坏和数据分析的复杂性联系模式方法。

DCUBE-PFM高度和PFM图像(左)和光谱图(右)(右)沿1.2 µm的长线横穿BFO铁电极样品中的多个域。这些图显示了从-6V到0V的坡道期间的PFM振幅和PFM相位与偏置。可以为每个域提取开关电压。

Datacube-CR-PFM(DCUBE-CR-PFM)

DCUBE PIEZORESPONSE(PIEZOFORCE)显微镜与接触共振相结合提供了DCUBE-PFM的好处,并具有在每个像素上提供频率坡道的额外好处,从而提供了完整的频谱和接触resonance的峰值灵敏度。

在LITAO3样品上收集的DCUBE-CR-PFM数据,显示地形,接触共振时的PFM振幅(CR),PFM相和Cr峰的数量(当材料未显示压电电响应时为零)。显示了几个像素的PFM振幅和相位与频谱以及相应的力光谱。

Datacube-SSRM(DCUBE-SSRM)

扫描扩散电阻显微镜(SSRM)用于绘制掺杂半导体中多数载体浓度的变化。DCUBE-SSRM可以在单个测量中同时采集纳米力学信息和3D载体密度映射。最终的数据立方体提供了完整的表征,包括纳米级地形,机械信息和对数抗性光谱。此外,I-V测量值揭示了电导率,无论是欧姆,非荷花,肖特基还是其他。

此处的图像系列显示了Datacube SSRM如何在尺寸图标XR上有助于映射组件分布并将巨大的粒子弄清到粒子变化。在这里,DataCube模式下可用的模量图清楚地将硬金属氧化物颗粒与周围的软粘合剂区分开,而同时获得的电导率图揭示了碳黑色的不均匀分布。看到图像的顶部边缘附近的粒子不被碳黑色覆盖,并且从相同数据立方体提取的一系列电导率图像将其识别为已死亡的粒子,即在整个工作电压范围内无效。

DataCube-SMIM(DCUBE-SMIM)

在用户定义的样品电压下,扫描微波显微镜成像(SMIM)提供阻抗的电容(C)和电阻(R)部分的地图以及DC/DV和DR/DV数据。使用DCUBE -SMIM,可以在单个扫描中以各种样品电压获取相同的属性 - 并立即获得“全图”。该光谱还揭示了其他信息,例如传导类型(欧姆,非荷花,肖特基等),氧化物厚度,氧化物电荷,移动离子的污染和界面陷阱密度。

力与时间和电容(SMIM-C)与2个像素相反类型的像素中的时间图。N型和P型在100ms停留期间获得的典型S形C-V曲线可见。这些图像显示了带有双楼梯轮廓的SI样品的数据存储中的3个不同样品电压的“切片”(有关样本说明:doi:10.1016/j.microrel.2014.07.024,Infineon Munich)。在不同的电压下,N型和P型区域的对比度和灵敏度各不相同。