vao w88 thăm dò Kelvin (KPFM)

vao w88 thăm dò Kelvin (KPFM, KFM hoặc SKFM) là vao w88 nguyên tử (AFM) được sử dụng để nghiên cứu các tính chất điện tử của vật liệu và thiết bị nano KPFM định lượng sự khác biệt tiềm năng tiếp xúc cục bộ (CPD) giữa đầu dò AFM và bề mặt mẫu bằng cách phát hiện các lực tĩnh điện điện dung Đối với các bề mặt kim loại, tín hiệu KPFM có liên quan trực tiếp đến chức năng công việc của vật liệu, trong khi CPD bán dẫn có liên quan đến cấu hình pha tạp của chất bán dẫn hoặc quang điện bề mặt (SPV) của màng mỏng nhạy cảm Hầu hết các phương pháp KPFM được mô tả trên trang này được gọi là các kỹ thuật rụng một vòng kín, trong đó CPD cục bộ được tích cực theo dõi và chụp ảnh đồng thời với địa hình bề mặt hoặc các đóng góp lực khác

Loại KPFM có nguồn gốc vòng mở có thể được coi là một phần mở rộng của vao w88 tĩnh điện (EFM) Ở đây, điều chế điện sóng sin tạo ra ba thành phần quang phổ: một thuật ngữ DC tĩnh và hai thành phần AC, điều hòa cơ bản và thứ hai của tần số điều chế thiên vị Nếu CPD không được theo dõi tích cực bởi một vòng phản hồi, giá trị của nó có thể được tính từ hai thành phần AC trong chế độ được gọi là kép hài hòa (DH-KPFM) Đây là một phương pháp đặc biệt phù hợp để đo bằng chất lỏng

Hình 1 Sơ đồ đo FM-KPFM điển hình trong đó tín hiệu cộng hưởng cơ học được giải điều chế ở tần số điều chế độ lệch điện Hình 1 Sơ đồ đo FM-vao w88 điển hình trong đó tín hiệu cộng hưởng cơ học được giải điều chế ở tần số điều chế sai lệch điện
Tất cả các chế độ vao w88 đều yêu cầu ổ điện tại VAC + VDC, nhưng phản hồi sai lệch là VDC
và được ghi lại để lập bản đồ tiềm năng bề mặt Để quét điện áp thiên vị DC
Điều chế VAC được đo bằng bộ khuếch đại khóa hoặc PLL
Được sử dụng để tìm giá trị parabol tối đa bằng cách giảm thiểu thành phần X của điều chế lực kết quả

Chiến lược đo lường

Thiết lập vao w88 điển hình cho phép áp dụng điện áp thiên vị AC thăm dò trên điện áp DC để tạo ra lực tĩnh điện giữa đầu và mẫu, có thể được đo bằng các kỹ thuật phát hiện khóa tiêu chuẩn (xem sơ đồ) Tùy thuộc vào sơ đồ đo (xem bảng), các thành phần giải điều chế có liên quan của lực hoặc độ dốc lực được đưa vào vòng lặp PID, điều chỉnh điện áp sai lệch DC để giảm thiểu lực tĩnh điện Khi đóng góp tĩnh điện bị hủy bởi nguồn DC được áp dụng, giá trị CPD mục tiêu đã đạt được

Nhiều chế độ vao w88 hiện có rơi vào một trong hai loại: vao w88 điều chế biên độ (AM-vao w88) và vao w88 điều chế tần số (FM-vao w88) Chế độ AM-vao w88 rất mạnh mẽ và dễ thực hiện, nhưng độ phân giải của nó bị giới hạn bởi điện dung lớn do hình dạng hình nón và đúc hẫng AM-vao w88 rất hữu ích cho việc kiểm tra bề mặt lớn và nhanh và thường có thể hoạt động với điện áp ổ AC nhỏ hơn Chế độ FM-vao w88 cho phép độ phân giải tiềm năng bề mặt cuối cùng do độ nhạy của độ dốc, nhưng tối ưu hóa và thao tác ổn định trên các bề mặt gồ ghề là một thách thức

Những tiến bộ công nghệ gần đây trong Heterodyne FM-vao w88 trong không khí và phân tán 2Ω vao w88 trong chân không (2ΩD-vao w88) đã làm cho các chế độ này trở thành phương pháp tiên tiến nhất về các phép đo định lượng, vì chúng có xu hướng ít nhất trong nghệ thuật

Lợi ích của việc đo lường với các nhạc cụ Zurich

  • Đóng hoặc mở chế độ vao w88 có thể được đo bằng một thiết bị duy nhất bằng cách tải lại cài đặt và chế độ chuyển đổi
  • Tự động hóa cấp cao cho phép bạn quét tất cả các tham số chính, bao gồm bộ chuyển pha và bộ trộn tần số, cho phép bạn nhanh chóng tìm bộ tham số tốt nhất để tối đa hóa tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm
  • Tối ưu hóa các vòng phản hồi thiên vị bằng cách sử dụng PID Advisor mà không có kiến thức trước hoặc điều chỉnh thủ công các tham số Gain
  • Mở cho hệ thống phát hiện và truyền động điện, thiết bị của chúng tôi có thể được điều chỉnh theo tất cả các loại vao w88 của bên thứ ba
Kỹ thuật cơ bản Điều chế biên độ (AM)   Điều chế tần số (FM)  
Sense Lực (tùy thuộc vào biên độ)   Độ dốc của lực (tùy thuộc vào pha)  
chế độ vao w88 AM-vao w88 1Ωd-vao w88 Sideband FM-vao w88 2Ωd-vao w88
Ổ đĩa cơ học f0 f0 f0 f0
ổ điện f1 hoặc ngoài cộng đồng f0, sự thay đổi pha 90 ° cho ổ đĩa cơ học FM 2F0, sự thay đổi pha 90 ° cho ổ đĩa cơ học
phát hiện X Thành phần của F1 Kênh tiêu tán X Thành phần tại F0 ± FM Kênh tiêu tán
Đặt điểm Tắt X1 Giá trị tiêu thụ bằng giá trị mà không cần điều chế sai lệch Tắt X3-X2 Giá trị tiêu thụ bằng giá trị mà không cần điều chế sai lệch
bình luận < 1V の駆動振幅で動作可能 Yêu cầu PLL để khóa pha cơ học và AGC để đo phân tán Biên độ ổ đĩa tiêu chuẩn
Vac ~ 2 V
Yêu cầu PLL để khóa pha cơ học và AGC để đo phân tán
Cấu hình thiết bị được đề xuất cho MFLI:
MF-MD, MF-PID

cho HF2LI:
HF2LI-PID
cho MFLI:
MF-MD, MF-PID

cho HF2LI:
cho MFLI:
MF-MD (Chế độ song song), MF-PID

cho HF2LI:
cho MFLI:
MF-MD, MF-PID

cho HF2LI:
HF2LI-MF, HF2LI-PID + HF2LI-PLL

Kỹ thuật vao w88 đơn vòng kín được sử dụng phổ biến nhất Địa hình là chế độ khai thác tiêu chuẩn (trong không khí)
hoặc ở chế độ AFM không tiếp xúc (trong chân không), nó luôn được ghi lại với ổ đĩa cơ F0
f0 = tần số cộng hưởng đúc hẫng
F1 = Eigenmodes thứ hai của Cantilever
fm = tần số điều chế điện

Chuyển đến đầu trang