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MICROSCOPIA A FORZA ELETTRICA (EFM), IMMAGINE DI POTENZIALE SUPERFICIALE (SP) E MODIFICA ELETTRICA DELLA SUPERFICIE ATTRAVERSO LA MICROSCOPIA A FORZA ATOMICA.

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Presentazione sul tema: "MICROSCOPIA A FORZA ELETTRICA (EFM), IMMAGINE DI POTENZIALE SUPERFICIALE (SP) E MODIFICA ELETTRICA DELLA SUPERFICIE ATTRAVERSO LA MICROSCOPIA A FORZA ATOMICA."— Transcript della presentazione:

1 MICROSCOPIA A FORZA ELETTRICA (EFM), IMMAGINE DI POTENZIALE SUPERFICIALE (SP) E MODIFICA ELETTRICA DELLA SUPERFICIE ATTRAVERSO LA MICROSCOPIA A FORZA ATOMICA (AFM) Dallomonimo articolo di F.M.Serry, K.Kjoller,J.T.Thornton,R.J.Tench, D. Cook

2 EFM, SP: tecniche utili alla caratterizzazione di materiali per le proprietà elettriche EFM limmagine riporta la fase,ampiezza o frequenza del cantilever per ogni punto (x,y) della superficie analizzata del campione. Tali grandezze sono legate al gradiente del campo elettrico presente tra punta e campione SP limmagine riporta le variazioni di potenziale in ogni punto (x,y) della superficie del campione. Una punta conduttiva di un AFM interagisce con il campione attraverso forze coulombiane a lungo raggio. Le interazioni modificano lampiezza e la fase di oscillazione del cantilever.

3 ELECTRIC FORCE MICROSCOPY (EFM) Rilevazione di ampiezza e fase. Modulazione di frequenza

4 SURFACE POTENTIAL IMAGING (SP) Analisi del potenziale elettrostatico superficiale

5 ESEMPI DI APPLICAZIONI Rilevazione di buche di potenziale, non visibili in unimmagine topografica Individuazione ed analisi dei difetti nei dispositivi elettronici TOPOGRAPHYSP TOPOGRAPHYEFM

6 Analisi quantitativa del potenziale di contatto che si instaura in prossimita della giunzione tra due materiali differenti. Limmagine topografica evidenzia differenze nella pulizia dei materiali (Cu, Al). Limmagine SP permette di stimare il potenziale di contatto (400 mV)

7 Scrittura (attraverso una polarizzazione locale) e lettura di bits su materiali ferroelettrici. La dimensione dei bit (4 in figura) è determinata dalla forma della punta, dalle proprietà del materiale e dalla tensione richiesta per raggiungere il livello di polarizzazione voluto TOPOGRAPHYFM-EFM

8 Studio delle proprietà elettriche di trasporto di composti disordinati conduttore – isolante. Calcolo della frazione di volume occupata dal materiale conduttore calcolo della soglia di percolazione TOPOGRAPHYEFM

9 Le due immagini si riferiscono ad un fascio di nanofili incastonato in una matrice di allumina (Al 2 O 3 ). Limmagine EFM (in modalità rivelazione di ampiezza) consente di vedere che un filo è interrotto (X). In alto a sinistra si vede una carica intrappolata nel materiale. TOPOGRAPHYEFM


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