스캔 전압 현미경

Scanning voltage microscopy

나노포텐티오메트리라고도 불리는 스캐닝 전압 현미경(SVM)은 원자력의 현미경을 기반으로 한 과학적인 실험 기법이다. 일반적으로 끝에서 너비가 나노미터밖에 되지 않는 전도성 프로브는 작동 중인 전자 또는 광전자 샘플과 완전히 접촉한다. 프로브를 고임피던스 전압계에 연결하고 샘플 표면 위에 래스터링하면 전위 지도를 획득할 수 있다. 양호한 전기적 접촉을 유지하는 데 필요한 압력이 너무 높을 경우 샘플 또는 프로브에 일부 손상이 발생할 수 있지만 SVM은 일반적으로 샘플에 비파괴적이다. 전압계의 입력 임피던스가 충분히 큰 경우 SVM 프로브가 작동 샘플의 작동을 방해하지 않아야 한다.[1][2]

적용들

특히 SVM은 나노미터 공간 분해능이 가능하기 때문에 마이크로 전자 소자(트랜지스터다이오드 등)나 양자 전자 소자(양자다이오드 레이저 등)를 직접 분석하는 데 매우 적합하다.[1] SVM은 복잡한 전자장치의 이론적 시뮬레이션을 검증하는 데도 사용될 수 있다.[3]

예를 들어, 다이오드 레이저의 양자 우물 구조에 걸친 잠재적 프로파일을 매핑하고 분석할 수 있다. 그러한 프로파일은 빛이 생성되는 전자구멍 분포를 나타낼 수 있고 레이저 설계 개선을 초래할 수 있다.

스캔 게이트 현미경 검사

유사한 기법, 스캐닝 게이트 현미경 검사(SGM)에서 프로브는 샘플에 상대적인 인가 전압으로 샘플 위로 일정한 거리에 있는 어떤 자연 주파수에서 진동한다. 영상은 프로브의 X,Y 위치와 샘플의 전도도로 생성되며, 로컬 게이트 역할을 하는 프로브를 통과하는 유의한 전류가 없다. 이미지는 게이트 전압에 대한 샘플의 민감도를 나타내는 지도로 해석된다. 로크인 앰프는 프로브의 진동 주파수와 일치하는 진폭 진동만을 통해 필터링하여 노이즈 감소를 돕는다. 응용 프로그램에는 탄소 나노튜브의 영상 결함 사이트와 나노와이어의 도핑 프로필이 포함된다.

참조

  1. ^ a b Kalinin, Sergei V.; Gruverman, Alexei (2007-04-03). Scanning Probe Microscopy: Electrical and Electromechanical Phenomena at the Nanoscale. Springer Science & Business Media. pp. 562–564. ISBN 978-0-387-28668-6.
  2. ^ Kuntze, Scott B.; Ban, Dayan; Sargent, Edward H.; Dixon-Warren, St. John; White, J. Kenton; Hinzer, Karin (2007), Kalinin, Sergei; Gruverman, Alexei (eds.), "Scanning Voltage Microscopy", Scanning Probe Microscopy: Electrical and Electromechanical Phenomena at the Nanoscale, New York, NY: Springer, pp. 561–600, doi:10.1007/978-0-387-28668-6_21, ISBN 978-0-387-28668-6, retrieved 2021-04-22
  3. ^ Kuntze, S. B.; Ban, D.; Sargent, E. H.; Dixon-Warren, St J.; White, J. K.; Hinzer, K. (2005-04-01). "Electrical Scanning Probe Microscopy: Investigating the Inner Workings of Electronic and Optoelectronic Devices". Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 30 (2): 71–124. doi:10.1080/10408430590952523. ISSN 1040-8436.