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SPM原理及操作


SPM原理及操作

公共技术服务中心 尹帅 2010年6月29日

目 录
一、原理简介 二、仪器介绍 三、操作介绍 四、离线处理简介 五、注意事项 六、常见的图象失真问题 七、扩展功能简介


原理简介

1.1、简介
用途:测量样品的形貌、磁畴、导电性、压电性

等等。 SPM(Scanning Probe Microscopy)包括STM和AFM -STM(Scanning Tuning Microscopy) -AFM (Atomic Force Microscopy) 两种主要模式 接触式AFM 非接触式AFM 抬起模式 轻敲模式

SPM的其他形式
横向力显微镜(Lateral Force Microscopy ,LFM) 磁力显微镜(Magnetic Force Microscopy ,MFM) 电场力显微镜(Electric Force Microscopy ,EFM) 力曲线(Force Volume) 压电力显微镜(Piezo-Response Force Microscopy , PFM) 导电原子力显微镜(Conductive AFM,C-AFM) 表面电势(Surface Potential Microscopy )

简明图示
SPM 抬起模式 AFM

STM

AFM 接触式 AFM

非接触式 AFM

轻敲模式 磁畴 抬起模式 表面电势 表面电 荷分布
。。。。。。

1.2、STM原理简介
STM是用来测量导电样品的表面形貌的。 STM是利用隧穿效应工作的。它用一个半径很小的针尖探测被测样品表 面,以金属针尖为一电极,被测固体表面为另一电极,当它们之间的距 离小到1nm左右时,形成隧道结,电子可从一个电极通过量子隧穿效应 穿过势垒到达另一电极,形成隧穿电流。在极间加很小偏压,即有净隧 穿电流出现。 假设隧道结由两个平行的金属电极组成,由量子力学可得出隧川电流 I 与隧道结间距 s 之间有近似指数关系: I∝ exp(-2KS) 其中 K为常数 如φ≈5eV,则K≈13.7(nm)^-1,当s增加0.1nm时,I 将减小一个数量 级。

STM反馈示意图
STM通过电流反馈。 如果样品不同区域的高度不 一样,针尖和样品间的电流 就不同,反馈电路为了保持 恒定的电流,就会改变Z轴 的位移。 仪器记录Z轴的位移,从而 得到样品的高度像。
A B

1.3、AFM原理简介
由于STM对样品有苛刻的要求(导电),科学家在思考 能不能在类似原理的基础上发明一种能测量绝缘材料形貌 的仪器,这个愿望在1986年被IBM实验室的科学家实现。 这就是AFM。 AFM的反馈原理,是探针在样品表面扫描,针尖顶部原 子的电子云压迫样品表面原子的电子云时,会产生微弱的 排斥力,如:范德瓦尔斯力、静电力等,力随样品表面形 貌的变化而变化。同时针尖/样品相互作用力被记录,通 过激光束探测针尖的位移,从而得到样品的形貌。

探针和样品原子间作用力

1.3.1、AFM的反馈
AFM所用的探针和STM是 不同的,针尖的背面是反 射性很好的悬臂,激光束 打在悬臂上被反射到光源 探测器。光源探测器根据 接收到的信号,再通过反 馈系统给计算机,最终由 计算机转换成电压信号并 转换成高度像。

1.3.2、接触模式AFM
接触模式通过悬臂的偏折量反馈,它 的反馈要保持悬臂的偏折量不变。 扫描过程中,如果样品的不同区域高 度不同,悬臂的偏折量的发生变化; 反馈电路通过扫描管使探针在Z轴方向 位移,使偏折量(Set point)保持不 变; 记录Z轴的位移,从而得到样品的高度 像。

A

B

1.3.3、轻敲模式AFM
探针以一定的振幅和频率敲击样品的 表面,当振动到最下面时接触到样 品。轻敲模式靠振幅反馈,反馈要保 持振幅不变。 这个频率等于或小于共振频率。 振幅一般保持在20nm~100nm 扫描过程中悬臂的振幅始终与振幅设 置点(Amplitude Setpoint)相比较, 如果样品的不同区域高度不同,悬臂 的振幅就不同,为了维持Set point的 值必须改变Z轴的位置 记录Z轴的位移,从而得到样品的高 度像。
A B

1.3.4、相位成像
如果样品的软硬不同,针尖和样品之间的作用力就会改变, 相位发生改变,从而得到的相位图就反应了材料的软硬。 在轻敲模式下,可以同时得到相位图像,用以分析样品的特 性,比如:成份、软硬等等。 如果从高度图上不能分辨出 究竟是样品还是衬底,那么 就可以利用相位图来帮助判 断。
高分子聚合物的形貌和相位

1.3.4、接触模式和轻敲模式的比较
接触模式 优点:扫描速率相对较快 比较硬、粗糙的样品适宜用接触模式 缺点: 横向力比较大,所以图像容易变形 容易损坏比较软的样品 轻敲模式 优点:横向分辨率比较高 力比较小,对样品的损坏比较小 缺点:扫描速率相对接触模式较慢 说明:这两种模式只是反馈的方式不一样,不会造成图像的变形。也不会 说因为模式的不同,做出来的图像不一样。

1.4、抬起模式
LiftMode:第二遍扫描时保持第一遍所设 定的参数,唯一可变的参数是抬起的高度 (一般设置在50~200nm,如果有需要可以 设定的更大)沿着原来的轨迹再扫描一 遍。 InterleaveMode:这种模式也是抬起模式, 与LiftMode的区别是这时我们可以自行设 定第二遍扫描的参数。ScanParameters中的 灰色参数表示没有被激活状态,不能用; 绿色表示激活状态,可以自行设定。



仪器介绍

2.1、DIMENSION 3100型SPM仪器介绍
控制箱 防震台

双屏显 示器 扫描 系统

计算机

滚迹球

键盘

鼠标

SPM组成单元

2.2、 DIMENSION 3100型技术指标
Veeco公司Dimension3100 扫描管:可以兼容AFM和STM测试。 扫描范围:90微米×90微米 噪音:RMS<0.5?(Z轴方向),XY方向0.2nm 样品台:真空吸附全自动样品台;样品空间:150mm ×150mm ×12mm 光学放大倍数:285 × ~1285 ×

扫描系统介绍
真空吸盘 开关

光学CCD 镜头

扫描器

压电扫描管

用于吸附样品的真空吸孔

2.3、扫描管
扫描管:扫描管的核心部件是压电 陶瓷,分为:X、Y、Z三个方向 (三维扫描),扫描时探头并没有 做任何移动,全部依靠电压驱动三 个方向的压电陶瓷来实现扫描。也 即,扫描的范围越大,所加的电压 越大,反之则相反。 压电陶瓷和电压之间的关系是非线 性的,所以要进行校准。而且压电 陶瓷有老化现象。

光源探测器 竖直方向旋 钮

激光束竖直 激光束水平 方向旋钮 方向旋钮

反向 固定 螺丝 压电 陶瓷 管

光源探测器 水平方向旋 钮

装载探针 夹的位置

2.4、探针
探针分为很多种,从性能上分为:导电探针、磁性探针、非 导电探针。从力学性能上分为接触式探针和轻敲式探针(主 要的力学参数是:固有频率、弹性系数)。 不同的样品要选择合适的探针,一般说来,较硬的样品才能 用接触模式扫描;其它的样品可以用轻敲模式,因为轻敲模 式对样品没有损坏,而且,样品也不会破坏探针。

不同测量模式适用探针类型
测试模式 Contact Mode Tapping Mode C-AFM EFM、Surface Potential MFM Fluid AFM TR-Mode 探针类型 DNP RTESP SCM-PIC(Pt-Ir for Contact Mode) SCM-PIT(Pt-Ir for Tapping Mode) MESP(Magnetic Force Etched Silicon Probe) DNP-S10 RFESP

NP

接触模式选用比较软的探针 (弹性系数比较小),比如 DNP(D表示用于Dimension 的探针,NP是Nitride Probe 的缩写)的四个悬臂分别是 0.06、0.12、0.32、0.58N/m. 我们一般选用0.06N/m和 0.12N/m的。

ESP
轻敲模式所用的探针较硬, 比如:RTESP (Tapping mode Etched Silicon Probe)的弹性系数 是20-80N/m.



操作指南

3.1、操作步骤 (轻敲模式)

1、开机

2、打开软件 3、装针 4、对光 5、装样品 6、选择扫描区域 7、进针 8、调节参数扫描

9、保存 10、离针

3.2、开机
正确的开机顺序能保证仪器的安全运行,也有利于对仪器的 维护。 先打开电脑 ,待电脑稳定;
>

依次打开控制箱开关

3.3、启动软件

3.4、打开操作界面

3.5、打开扫描视图窗口

1、上图为标准的扫描窗口,通过这个窗口来 观察扫描的质量。 2、上图分为两个部分,上边是成像窗口;下 面是扫描轨迹线。

3.6、打开参数列表

参数列表用于实时扫描过程中的调节,一幅清晰的 图像需要合适的参数,因此参数的调节至关重要。

3.7、操作界面简介
菜单栏 快捷方式

浏览

快捷方式

扫描视图窗口 感应器状态栏
实时状态显示

参数列表

3.8、装针

1、 装针的时候要小心,因为整个探针本身很小,针尖面是朝上的, 如果不小心把探针弄翻,这颗探针就报废了。 2、把装好针的探针夹装在扫描器下面时,用力要均匀,因为扫描器 下面是非常脆弱的压电陶瓷。同样,往下取的时候也要小心。

3.10、对光

调节光束前后移动 调 节 光 束 水 平 移 动

对光的目的是为了让 激光束打到针尖背面 的悬臂梁(镜面) 上,然后再反射到光 源探测上,这样保证 在扫描的过程中能够 准确的检测悬臂的振 动情况,从而知道样 品的表面特征。

3.11、对光技巧
只有对好光才能有效地收 集反馈信号,因此对光是 扫描出好图像的关键一 步。 调节的技巧是:先水平调 节,找到边界;后前后调 节,找到悬臂。

悬臂
E D

针尖部位
A C B

3.13、调节探测器
这一步是为了让调好的激光束打 到探测器的合适的位置。 光源探测器检测激光信号的位 移,当悬臂没有振动时,光斑不 动,没有图象生成。 扫描过程中,悬臂振动,光斑在 四个象限内移动,把电压信号传 递给计算机,计算机根据搜集的 信号呈三维图象。

3.14、接触模式和轻敲模式的区别
把激光斑点调到位 置探测器的中央 (轻敲模式) 接触模式,斑点调 到-2V,这样在 扫描过程中有一个 下压力,可以保证 探针与样品之间有 足够的作用力。
接触模式 轻敲模式

3.15、调节方法

竖直调节

水平调节

根据需要调节两个方向的旋钮,使光斑打在合适的位置。

3.12、装样

磁铁 用于粘样品的铁片

要保证样品的清洁,这样不仅可以保证 测试结果的真实性和美观,也有利于保 护探针,因为被污染的样品锁附带的颗 粒极易在扫描过程中粘附在探针上。

通过旋转样品台来取放样品

样品台是可以任意角度旋转的

真空吸盘吸附样品
如果样品足够大,能够覆盖真空吸孔, 而且背面比较平整,可以尝试用真空 吸盘来固定样品。 用真空吸盘吸附样品的时候, 要保证样品背面干净,以便 能吸附在样品台上。如果吸 附不上,可以用酒精棉把样 品台和样品背面擦干净。

3.16、聚焦针尖和样品
这一步是为了确定探针在自己设定好的位置扫描。 通过光学辅助系统确定探针和样品的位置,因此这一步的操 作是在CCD的帮助下进行的,属于准备阶段,与扫描过程无 关。 先找到探针,然后再确定探针的正下方是不是自己想要扫描 的样品。

3.16.1、实时观测CCD
在左边的快捷菜单里选择 ,在打开的CCD控制窗口上 选择 。或者在上边的快捷菜单里选择 。

3.16.2、针尖位置的调节
先点击 ,适当缩小放大倍数,然后以速度为M 直到CCD窗口出现清晰的悬臂梁为止。 用 ,

然后调节光学CCD镜头上面的两颗螺丝,把针尖的位置调节 到红色十字线的中心。最后点击 细调。

3.16.3、聚焦样品表面
聚焦样品表面的目的: 1、是为了把探针的位置手动调节到离样品表面大概100微米的距离; 2、为了选定想要扫描的区域。 操作步骤: 1、在上一步的基础上点击OK Focus Surface。 2、先用 为止。 3、速度选用S 选择 细调。 , ,CCD窗口由Locate Tip自动切换至 调节 直到出现样品

适当缩小放大倍数,然后用M

3.16.3、聚焦样品表面
聚焦好样品之后可以移动滚迹球或者用CCD控制面板上的Stage来移动样 品以便寻找所要扫描的区域。两者的功能是一样的,要注意的是两者不 能同时操作,否则会死机。 下图是它们功能的对比,颜色一样的方框代表同样的功能。

3.17、轻敲模式 Cantilever tune
Tune的作用: 1、原子力显微镜的测试结果要靠反馈和作用力,如果施加的作用力不合适会造成 图像的变形。调节Tune是为了得到一个合适的探针振动驱动力。 2、轻敲模式的成像是靠振幅反馈的,在扫描之 前要对悬臂的频率在设定的范围内进行“扫描”, 以便探测出悬臂的固有频率,进而施加的交流 驱动电压能在共振频率附近,只有这样才能在 扫描的时候施加最大的力。 操作步骤:点击快捷方式上面的 后点击 点击 最后点击 即可,然 ,待Tune自动调节完成之后, 退出即可。

Cantilever tune对话框

3.18、进针(Engage)
在点击进针按钮
Engage

之前,

探针离样品表面的距离大 概是100微米,点击完进针 按钮 之后,软件控制 探针自动接近样品,开始 扫描之后,系统按照设定 好的参数进行扫描。 进完针之后所有的参数开 始生效。

3.19、调节参数
SPM的操作是一个实时调 节的过程,一边看图像一 边调参数,直至图像清晰 为止。因此扫描过程中参 数的调节至关重要。

3.20、调节的关键参数

增益

作用力

Integral Gain

Proportional Gain

Set point

Drive Amplitude

1、增益越大,图像越清晰,但是太大就会有噪音;所以有一个合适的中间值。 2、力越大,图像越清晰,但是太大就会对样品有损伤,所以有一个合适的力。

3.21、SPM的取图
在设置好参数之后就可以 取图了,调节参数的依据 是高度图(Height)的图像 质量和Trace/Retrace线,两 根线的形状一样即可。 SPM的扫描是无间断扫 描,如果操作者不设置任 何命令,仪器会一直扫 描。SPM的图像是自动抓 取的,当操作者发出有效 取图命令之后,仪器会在 扫完一整幅图后自动保 存。

铋铁氧的形貌和磁畴

文件保存
命名方式

3.22、取图状态
直接取图就是不改文件 名字,软件会按上次修 改的名字保存,最后生 成三位序列数。

未取图 正在取图,扫描完成后 自动保存 取下一幅图,扫描完成 后才开始取图 强制取图,扫描完成后 自动保存

保存图像
取图过程中改变了出Scan Scale之外的参数,都会出项 Capture Next。如果想节省时间,重新保存,就点击frame down 或者frame up 。让探针重新从上向下扫描或重新 从下向上扫描。 如果改变参数后出现Capture Next,而你想保存这种实时改 变的效果,就点击capture 强制保存。

3.23、离针
测试完成之后即可离针, 点击离针按钮 之后,探 针会抬起到里样品表面100 微米的距离处,并且离针 之后 所有的参数都无效。 要注意的是:在取图过程 中,除了Data Scale之外的 参数都不能调节。

Withdraw

3.24、附注
各个主要参数的意义

SPM Feedback:以何种方式反馈成像。 Z Modulation:对Z轴的压电陶瓷施加额外的补偿(一般不用,只有在液态环 境下才会用到) Integral/Proportional Gain:调节反馈灵敏度的增益。一般P Gain比I Gain大30 %~100% Amplitude Setpoint:设定的振幅参考值。值越大,力越小;值越小,力越大 Drive Frequency/Amplitude:系统施加的驱动电压的频率和振幅

Scan Size:在下针之前设为零,下针之后从小到大。最大范围90微米。 Aspect Ratio:扫描图象的纵横比,根据自己的需要设置,一般用正方形, 即:1 X/Y Offset:位移补偿(移动扫描区域) Scan Angle:扫描角度 Scan Rate:扫描速率,对图象质量的影响较大,要慎重选择。 Samples/Line:(横向)每条扫描线采集多少个点(分辨率) Lines:纵向分辨率

扫描速率
扫描速率太快就会有拖 尾现象,处理的方法是 适当降低扫描速率。

氧化锌颗粒

Data Type:输出的图像类型,可根据需要选择 Data Scale:输出图像在Z轴的量程(总刻度),对图像的质量没有任何影 响,影响图像的亮度。 Data Center:扫描的中心线位置(参考水平线) Line Direction:选择成像时所采集的扫描方向(扫描一条线分Trace和 Retrace,采集数据只采集一个:Trace和Retrace) Realtime Plane Fit:实时扫描的展平处理,软件会去掉一些弯曲变形 Offline Plane Fit:对取完的图像做初步的展平处理

3.24.1、Data Scale的意义

高分子聚合物的相位图

3.24.2、不常调节的参数

Limits:设置的 一些极限值。 Others里面选择 模式、电压控 制、单位等等。


常用离线处理方法 选中要分析的图像,选中之后边框变成蓝色 打开对应的离线分析选项

1. 2.

未选中 选中 AZO的形貌和相位

通过下拉菜单或快捷方式两种途径进行离线处理和分析, 两者完全等价。

常用的离线处理

4.1、Flatten
Flatten是最基本的离线处 理软件,因为SPM取图的 过程中没有把噪音信号过 滤掉,所以打开一幅图像 之后要先做一下flatten。 Flatten的阶数可以根据自 己的样品特点选择,没有 固定的标准。

阶数选用说明
对于比较平整的样品,可以选用二阶或三阶Flatten,可以最大 限度的去掉噪音信号;对于本身就有起伏的样品,可以选用 一阶或零阶,以免造成失真。

AZO形貌

块体钕铁硼形貌

4.1、Flatten

0阶矫正(0st Order):Z轴方向 的偏移量矫正。

Original Line

Flattened Line

4.1、Flatten

一阶矫正(1st Order):在0阶矫 正的基础上,把弯 曲的部分拉直。
FlattenedLine

OriginalLine

4.1、Flatten

二阶矫正(2ed Order)在前边的 矫正基础上,把弧 形部分拉直。

4.1、Flatten

三阶矫正(3rd Order)在前边矫正 的基础上,S行的弯 曲拉直。

4.1、Flatten的一个小技巧
对于比较特殊的样品要采取选框的方法。 如果大颗粒比较多,要逐个进行选框。

包覆有机物的纳米颗粒形貌

经过选框处理后的效果

4.1、典型的2阶处理情况

硅片形貌

4.1、典型的3阶处理情况

标准校正片形貌

4.2、3D
选择合适的 旋转角度, 以达到美观 的效果。 角度的选择 一般符合大 众的审美 观。
高分子聚合物

4.3、Section

主要用于测量 样品的厚度。 在测量之前先 要对样品展平, 否则测得的数 据是不准确的。

高分子聚合物

4.3、Section示意图

4.4、Roughness
得到图像 表面的粗 糙度。也 可以根据 自己的要 求,选择 感兴趣的 区域,从 而得到这 个小区域 的粗糙度

ZnO颗粒



注意事项

进针过程
在聚焦样品表面的过程就是 探针不断接近样品的过程, 当聚焦清楚样品的时候探针 离样品的距离大概是100微 米。 在聚焦的过程中一定要小 心,否则探针容易撞到样品 上,这样探针就报废了。
探针离样品比较 远的情况

探针离样品 大概100微米 的距离

探针撞到了 样品上

聚焦样品的技巧
对于硅片等其他一些表面很光 滑,而且反光的样品很难聚焦 好,这样就容易撞针。 可以采用Tip Reflection这种技巧 来避免这种情况的发生。只要聚 焦清楚探针就可以了,这时探针 离样品的实际距离也就是100微 米左右。然后直接切换到Surface 就可以了,这时看到的就是聚焦 好的样品表面。

装样
装样的时候一定要保证探针下面有足够的空间,避免在移动 样品的过程中碰到探针,甚至碰到扫描器!

保证有足够的空间 可以容纳样品

几个关键参数的设置
X、Y Offset,每次测试完之后要归零,否则下次进完针之后系统就会按 照Offset的值自动偏转相应的距离。而扫描位置的偏转靠的是给扫描管中 的压电陶瓷施加电压,长期对压电陶瓷充压,对它的寿命和灵敏度都有 影响。 Scan Angel,每次测试完之后也要设为零, 否则下次扫描时系统会自动按设定的值改 变扫描方向。 Scan Size,每次进针之前也要设为零, 然后再逐渐增大扫描范围,这样可以保 护探针。因为如果Scan Size不为零,进完针马上扫描,如果样品比较粗 糙,系统来不及反馈,探针容易撞到样品上。

SPM对样品的要求
SPM对样品只有三点要求: 第一、样品是固态的; 第二、样品的表面起伏小于1um; 第三、整个样品的高度要在两厘米以内(保证能装到样品台 上)。 EFM、MFM、C-AFM对样品的要求,平整度在100nm以内 效果较好。如果样品比较粗糙,也是可以做的,但是效果很 差。



常见的失真及其他图像问题

针尖因磨损而钝化 针尖被污染

6.1、双针尖(轻敲模式针尖带有小颗粒)
探针针尖上粘附了小颗粒, 图像上的颗粒会出现成双成 对规律性的排布现象。 处理的办法就是换一个新探 针。

BFO薄膜形貌

6.2、针尖带有小颗粒(接触模式)
针尖在扫描的过程中带上了小颗 粒,这时图像变的模糊,颗粒有 放大现象。 在扫描过程中由于探针和样品之 间的作用力,针尖上的颗粒又自 动脱落,于是又恢复正常。如此 反复。 这说明样品被污染,处理的方法 是清理样品,或者换用轻敲模 式。

ZnO颗粒形貌

6.3、针尖被污染
颗粒呈现规律性的形貌特 征,而且三五成群,这说明 针尖被污染。 处理的方法是换用新探针。

SiO颗粒形貌



扩展功能简介

SPM扩展功能

MFM EFM C-AFM PFM

7.1、MFM原理简介
磁相互作用是长程的磁偶极作用,选用抬起模式, 磁性探针在磁性样品的表面以恒定的高度扫描,就 能感受磁性材料表面杂散磁场的作用力。 探测磁力梯度的分布就能得到产生杂散磁场的表面 磁畴结构。 MFM的横向分辨率通常是20~50nm,与探针的曲 率半径、抬起的高度、样品的平整度等因素有关。

7.1、MFM操作

操作步骤:1、选用磁性探针(MESP), 装针之前要把探针磁化15秒左右。 2、装完针之后,用轻敲模式调出清晰的图 像,然后根据样品的粗糙度在Lift Scan Height中设定相应的高度,然后在 Interleave Mode中选择Lift,在Channel 2 中 选择 Phase。

7.1、磁带的MFM图片

7.2、EFM
原理简介:EFM测试样品的电场分布,EFM的操作与MFM 的唯一不同就是探针的选择不同,EFM用的是导电探针, 而且测试的过程中可以改变加在探针上的电压以改变电场 作用力的大小。 操作步骤:装完针后用轻敲模式调出清晰的图像,然后和 MFM的操作一样,先调出清晰的高度图,然后选用Lift Mode,在Channel 2 里面选择 Phase 成电场像。

7.3、C-AFM
探针:导电探针 模式:接触模式 功能:定性检测样品表面微区的导电性 附带功能:电流电压曲线的测量 原理:导电探针与样品接触形成闭合回路,这样 就可以检测出导电区域和不导电区域的区别,从 而形成电流的衬度差。

C-AFM装针

7.3、C-AFM

操作步骤: 1、样品与样品台导通。 2、打开软件,在Tools里面选 择C-AFM Dimension V,然后 点击OK即可。

7.3、C-AFM参数的设定
3、打开之后在参数列表里面的 Other里面选择C-AFM。 4、在Channel 2里面选择 C-AFM Current,以下操作就和 普通的接触模式一样,测试完 成之后离针就可以了。

7.3、薄膜样品的C-AFM图片

7.4、IV(电流电压)曲线
利用探针和样品之间形成的闭 合回路,我们还可以测量样品 上某一点的IV曲线。 测量的原理就是探针停留在选 定的点上,然后给探针加一个 脉冲电压,从而得到样品这一 点的导电性。 IV曲线的测量是通过Ramp实现 的

Ramp操作
1.

点击左边快捷方式的 Ramp模式。然后点击 调节参数

,这时仪器自动由扫描模式切换到 ,打开IV曲线窗口。

2.

单次扫描

多次扫描

直接保存

Ramp界面介绍

测试结果的保存

通过Point and Shoot测量某一指定点的IV曲线。

7.5、PFM原理简介
在接触模式下,探针 上面加一个可控的交 流电压,根据不同的 样品施加一定的频率 和振幅的驱动电压; 如果样品有压电性, 系统通过反馈能检测 到这种信号,最后在 图像上通过衬度来显 示压电信号。

7.5、PFM操作步骤
操作步骤: 1、样品制备和C-AFM模式下的一样,把待测样品和样 品台导通。 2、选用导电探针。

7.5、PFM操作
3、在Dimenson模式下,参数列表里面的 Other选项选择PiezoResponse。 4、在Feedback的PR-Drive frequency和PRDrive amplitude里面输入合适的数值(这 些数值没有固定的标准,与被测样品有 关,一般的选值范围是: PR-Drive frequency : 10KHz~20KHz; PR-Drive amplitude :500mv~2v)。 在Channel2里面选择PR Data,其它操作 与普通成像模式一样。

7.5、PFM图片

谢谢!


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