Функционально-ориентированное сканирование (FOS) - это метод прецизионного измерения топографии поверхности с помощью сканирующего зондового микроскопа, в котором элементы поверхности (объекты) используются в качестве опорных точек для крепления зонда микроскопа. С помощью метода FOS, переходя от одного поверхностного объекта к другому, расположенному поблизости, измеряется относительное расстояние между объектами и топографиями окрестностей объекта. Такой подход позволяет сканировать заданный участок поверхности по частям, а затем восстанавливать все изображение по полученным фрагментам. Помимо упомянутого, для метода допустимо использовать другое название - объектно-ориентированное сканирование (ООС).
Топография
Любой элемент рельефа, в широком смысле похожий на холм или котлован, может быть взят за объект поверхности. Примеры поверхностных элементов (объектов): атомы , промежутки , молекулы , зерна , наночастицы , кластеры, кристаллиты , квантовые точки , наноостровки, столбики, поры, короткие нанопроволоки , короткие наностержни, короткие нанотрубки , вирусы , бактерии , органеллы , клетки и т. Д. .
FOS предназначен для высокоточного измерения топографии поверхности (см. Рис.), А также других свойств и характеристик поверхности. Более того, по сравнению с обычным сканированием, FOS позволяет получить более высокое пространственное разрешение. Благодаря ряду технологий, встроенных в FOS, искажения, вызванные тепловым дрейфом и ползучестью , практически устранены.
Приложения
FOS имеет следующие области применения: метрология поверхности , точное позиционирование зонда, автоматическое определение характеристик поверхности, автоматическая модификация / стимуляция поверхности, автоматическое манипулирование нанообъектами, нанотехнологические процессы сборки «снизу вверх», согласованное управление аналитическими и технологическими зондами в многозондовых приборах. , управление атомными / молекулярными ассемблерами , управление зондовыми нанолитографиями и т. д.
Смотрите также
Рекомендации
1. Р. В. Лапшин (2004). «Методология ориентированного на признаки сканирования для зондовой микроскопии и нанотехнологий» (PDF) . Нанотехнологии . Великобритания: ВГД. 15 (9): 1135–1151. Bibcode : 2004Nanot..15.1135L . DOI : 10.1088 / 0957-4484 / 15/9/006 . ISSN 0957-4484 .( Есть русский перевод ).
2. Р. В. Лапшин (2007). «Автоматическое устранение дрейфа в изображениях зондового микроскопа на основе методов встречного сканирования и распознавания элементов топографии» (PDF) . Измерительная наука и технология . Великобритания: ВГД. 18 (3): 907–927. Bibcode : 2007MeScT..18..907L . DOI : 10.1088 / 0957-0233 / 18/3/046 . ISSN 0957-0233 .( Есть русский перевод ).
3. Р. В. Лапшин (2011). «Функциональная сканирующая зондовая микроскопия» (PDF) . В HS Nalwa (ред.). Энциклопедия нанонауки и нанотехнологий . 14 . США: Американские научные издательства. С. 105–115. ISBN 978-1-58883-163-7.
4. Р. Лапшин (2014). «Функциональная сканирующая зондовая микроскопия: прецизионные измерения, нанометрология, восходящие нанотехнологии» . Электроника: наука, технологии, бизнес . Российская Федерация: Издательство Техносфера (Спецвыпуск «50 лет Институту Физических Проблем»): 94–106. ISSN 1992-4178 . (на русском).
5. Р. В. Лапшин (2015). «Нечувствительная к дрейфу распределенная калибровка сканера зондового микроскопа в нанометровом диапазоне: описание подхода» (PDF) . Прикладная наука о поверхности . Нидерланды: Elsevier BV 359 : 629–636. arXiv : 1501.05545 . Bibcode : 2015ApSS..359..629L . DOI : 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 . Нидерланды: Elsevier BV 378 : 530–539. arXiv : 1501.05726 . Bibcode : 2016ApSS..378..530L . DOI : 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 . Нидерланды: Elsevier BV 470 : 1122–1129. arXiv : 1501.06679 . Bibcode : 2019ApSS..470.1122L . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2018.10.149 . ISSN 0169-4332 . S2CID 119275633 .
8. Р. В. Лапшин (2009). «Доступность функционально-ориентированной сканирующей зондовой микроскопии для дистанционно управляемых измерений на борту космической лаборатории или марсохода для исследования планет» (PDF) . Астробиология . США: Мэри Энн Либерт. 9 (5): 437–442. Bibcode : 2009AsBio ... 9..437L . DOI : 10.1089 / ast.2007.0173 . ISSN 1531-1074 . PMID 19566423 .
9. Р. В. Лапшин (2014). «Наблюдение гексагональной сверхструктуры на пиролитическом графите методом пространственно-ориентированной сканирующей туннельной микроскопии» (PDF) . Материалы 25-й Российской конференции по электронной микроскопии (СЭМ-2014 ). 1 . 2–6 июня, Черноголовка, Россия: Российская академия наук. С. 316–317. ISBN 978-5-89589-068-4.CS1 maint: location ( ссылка )
10. Д. В. Поль, Р. Мёллер (1988). « » Tracking «туннельная микроскопия». Обзор научных инструментов . США: AIP Publishing. 59 (6): 840–842. Bibcode : 1988RScI ... 59..840P . DOI : 10.1063 / 1.1139790 . ISSN 0034-6748 .
11. Б.С. Шварцентрубер (1996). «Прямое измерение поверхностной диффузии с помощью сканирующей туннельной микроскопии с отслеживанием атомов» . Письма с физическим обзором . США: Американское физическое общество. 76 (3): 459–462. Bibcode : 1996PhRvL..76..459S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.76.459 . ISSN 0031-9007 . PMID 10061462 .
12. С.Б. Андерссон, Д.Ю. Абрамович (2007). «Обзор нерастровых методов сканирования применительно к атомно-силовой микроскопии». Труды Американской конференции по контролю (ACC '07) . 9–13 июля, Нью-Йорк, США: IEEE. С. 3516–3521. DOI : 10,1109 / ACC.2007.4282301 . ISBN 978-1-4244-0988-4.CS1 maint: location ( ссылка )
Внешние ссылки
- Функционально-ориентированное сканирование , раздел «Исследования», персональная страница Лапшина о СЗМ и нанотехнологиях