Функционально-ориентированное сканирование

Изображение поверхности углеродной пленки, полученное методом FOS (AFM, режим постукивания). В качестве особенностей поверхности используются скопления углерода (холмы) и межкластерные пространства (ямки).

Объектно-ориентированное сканирование (FOS) — это метод прецизионного измерения топографии поверхности с помощью сканирующего зондового микроскопа , в котором особенности поверхности (объекты) используются в качестве ориентиров для крепления зонда микроскопа. С помощью метода FOS путем перехода от одного объекта поверхности к другому, расположенному поблизости, измеряется относительное расстояние между объектами и топография окрестностей объектов. Такой подход позволяет сканировать заданный участок поверхности по частям, а затем по полученным фрагментам восстанавливать целое изображение. Помимо указанного, допустимо использовать и другое название метода – объектно-ориентированное сканирование (ООС).

Топография

За объект поверхности можно принять любой элемент топографии, похожий на холм или яму в широком смысле. Примерами поверхностных особенностей (объектов) являются: атомы , междоузлия , молекулы , зерна , наночастицы , кластеры, кристаллиты , квантовые точки , наноостровки, столбики, поры, короткие нанонити , короткие наностержни, короткие нанотрубки , вирусы , бактерии , органеллы , клетки и т. д. .

ФОС предназначен для высокоточного измерения топографии поверхности (см. рис.), а также других свойств и характеристик поверхности. Более того, по сравнению с традиционным сканированием, ФОС позволяет получить более высокое пространственное разрешение. Благодаря ряду технологий, заложенных в ФОС, искажения, вызванные тепловыми дрейфами и крипами практически исключаются .

Приложения

ФОС имеет следующие области применения: метрология поверхности , точное позиционирование зонда, автоматическая характеристика поверхности, автоматическая модификация/стимуляция поверхности, автоматическое манипулирование нанообъектами, нанотехнологические процессы сборки «снизу вверх», скоординированное управление аналитическими и технологическими зондами в многозондовых приборах. , контроль атомно-молекулярных ассемблеров , контроль зондовых нанолитографий и т.д.

См. также

• Контрсканирование
• Функционально-ориентированное позиционирование

Ссылки

1. Р. В. Лапшин (2004). «Методология функционально-ориентированного сканирования для зондовой микроскопии и нанотехнологий» (PDF) . Нанотехнологии . 15 (9). Великобритания: ВГД: 1135–1151. Бибкод : 2004Nanot..15.1135L . дои : 10.1088/0957-4484/15/9/006 . ISSN   0957-4484 . S2CID   250913438 . ( русский перевод есть ).

2. Р. В. Лапшин (2007). «Автоматическое устранение дрейфа на изображениях зондового микроскопа на основе методов встречного сканирования и распознавания особенностей топографии» (PDF) . Измерительная наука и технология . 18 (3). Великобритания: ВГД: 907–927. Бибкод : 2007MeScT..18..907L . дои : 10.1088/0957-0233/18/3/046 . ISSN   0957-0233 . S2CID   121988564 . ( русский перевод есть ).

3. Р. В. Лапшин (2011). «Функционально-ориентированная сканирующая зондовая микроскопия» (PDF) . В HS Nalwa (ред.). Энциклопедия нанонауки и нанотехнологий . Том. 14. США: Американские научные издательства. стр. 105–115. ISBN  978-1-58883-163-7 .

4. Р. Лапшин (2014). «Функционально-ориентированная сканирующая зондовая микроскопия: прецизионные измерения, нанометрология, восходящие нанотехнологии» . Электроника: наука, технологии, бизнес (Спецвыпуск «50 лет Институту физических проблем»). Российская Федерация: Техносфера: 94–106. ISSN   1992-4178 . (на русском языке).

5. Р. В. Лапшин (2015). «Нечувствительная к дрейфу распределенная калибровка сканера зондового микроскопа в нанометровом диапазоне: описание подхода» (PDF) . Прикладная наука о поверхности . 359 . Нидерланды: Elsevier BV: 629–636. arXiv : 1501.05545 . Бибкод : 2015ApSS..359..629L . дои : 10.1016/j.apsusc.2015.10.108 . ISSN   0169-4332 . S2CID   118434225 .

6. Р. В. Лапшин (2016). «Нечувствительная к дрейфу распределенная калибровка сканера зондового микроскопа в нанометровом диапазоне: виртуальный режим» (PDF) . Прикладная наука о поверхности . 378 . Нидерланды: Elsevier BV: 530–539. arXiv : 1501.05726 . Бибкод : 2016ApSS..378..530L . дои : 10.1016/j.apsusc.2016.03.201 . ISSN   0169-4332 . S2CID   119191299 .

7. Р.В. Лапшин (2019). «Нечувствительная к дрейфу распределенная калибровка сканера зондового микроскопа в нанометровом диапазоне: реальный режим». Прикладная наука о поверхности . 470 . Нидерланды: Elsevier BV: 1122–1129. arXiv : 1501.06679 . Бибкод : 2019ApSS..470.1122L . дои : 10.1016/j.apsusc.2018.10.149 . ISSN   0169-4332 . S2CID   119275633 .

8. Р. В. Лапшин (2009). «Наличие специализированной сканирующей зондовой микроскопии для дистанционно управляемых измерений на борту космической лаборатории или марсохода для исследования планет» (PDF) . Астробиология . 9 (5). США: Мэри Энн Либерт: 437–442. Бибкод : 2009AsBio...9..437L . дои : 10.1089/ast.2007.0173 . ISSN   1531-1074 . ПМИД   19566423 .

9. Р. В. Лапшин (2014). «Наблюдение гексагональной сверхструктуры на пиролитическом графите методом ориентированной сканирующей туннельной микроскопии» (PDF) . Материалы 25-й Российской конференции по электронной микроскопии (РЭМ-2014) . Том. 1. 2–6 июня, Черноголовка, Россия: Российская академия наук. стр. 316–317. ISBN  978-5-89589-068-4 . {{cite conference}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )

10. Д. В. Поль, Р. Мёллер (1988). « Следящая» туннельная микроскопия». Обзор научных инструментов . 59 (6). США: Издательство AIP: 840–842. Бибкод : 1988RScI...59..840P . дои : 10.1063/1.1139790 . ISSN   0034-6748 .

11. Б.С. Шварцентрубер (1996). «Прямое измерение поверхностной диффузии с помощью сканирующей туннельной микроскопии с трекингом атомов» . Письма о физических отзывах . 76 (3). США: Американское физическое общество: 459–462. Бибкод : 1996PhRvL..76..459S . дои : 10.1103/PhysRevLett.76.459 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   10061462 .

12. С.Б. Андерссон, Д.Я. Абрамович (2007). «Обзор методов нерастрового сканирования с применением к атомно-силовой микроскопии». Материалы Американской конференции по контролю (ACC '07) . 9–13 июля, Нью-Йорк, США: IEEE. стр. 3516–3521. дои : 10.1109/ACC.2007.4282301 . ISBN  978-1-4244-0988-4 . {{cite conference}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )

Внешние ссылки

• Функциональное сканирование , Раздел «Исследования», Персональная страница Лапшина по СЗМ и нанотехнологиям