自动测量与SPM包括自动调整扫描参数,测量编程领域的SPM和自动数据分析方法。 自动SPM测量的应用领域有:
- 组合材料研究(库高通量表征不同化学成分的样品或样品准备在不同条件)。
- SPM的测量宏观领域的移动在样品表面扫描区域的帮助下定位系统。结果几毫米或厘米大小的区域可以衡量SPM(最大商业SPM扫描范围是有限的~ 100微米)。
- SPM修改(纳米)宏观区域。
- 质量控制在工业(如CD / DVD磁盘表面)的控制权。
解算器LS SPM修改后的SPM解决LS配备专用软件是一个重要的工具自动表征和表面改性与所有基本SPM模式。图1显示了这个示例的解算器LS 4标准4英寸硅晶片,每个人都可以包含大量的沉积样品,例如,通过喷墨打印。 
图1所示。修改自动化测量解算器LS(左)。定位平台四4英寸硅晶片(右)。 自动测量图2显示了25点菜单的自动测量。每个点的坐标保存在程序。软件自动捕获一个光学图像的当前位置(分辨率下降到1.5微米),执行SPM测量,样品移到下一个保存位置等。所有保存的数据可以自动处理软件为了获得统计数据或某些参数的测量领域。 
图2。自动化SPM的菜单。 实验测量下面描述的结果得到的美国教授舒伯特(荷兰埃因霍温科技大学)与荷兰聚合物研究所合作。修改后的解算器LS自动测量被用于这些实验。 自动压印聚合物光栅的测量照片选择性辐射通过一个示例包含pre-polymer的面具,单体和引发剂照片原因的形成定期高架结构(图3)。显示技术的一个应用程序的目标是获得尽可能高的结构。高架结构的形成依赖于大量的样品制备条件如初始膜厚度、组成、应用的周期面具,光强度和温度的发展阶段。 
图3。AFM照片与20微米结构的沥青(左);完整的样例(右)的示意图表示。 调查的最优加工有限公司nditions探讨最佳的处理条件下,一个大的选择组合设置底物同时两个参数是不同的。由此产生的样本包括聚合物光栅的四行不同的音高(5、10、20和40微米)。每一行包含11个领域,准备在不同条件(如光强度或在开发过程中温度梯度)(图3,对吧)。样品的总大小是25 x102毫米。自动SPM分析使我们能够确定样品制备的条件,例如,在聚合物光栅的最大比例。视图展示了光栅高度依赖光强度(示例通过使用强度梯度面具)。示例包括44个领域:4球和11个值的能量剂量用于聚合物光栅的形成。自动测量已经在开发模式下执行。调查的结果为每个光栅周期4依赖性显示高度的变化与剂量增加能量。这个信息允许的最佳制备条件的确定样本。 
图4。样本库的自动测量的结果。聚合物光栅的高度依赖光强度为4球的光栅(能量剂量):5、10、20、40微米。 分析宏观领域大面积的测量SPM可能只有SPM在样品表面的运动定位系统。分析spin-coated聚合物薄膜的厚度超过3.5厘米距离进行了自动SPM的帮助。spin-coated膜沉积在硅被刀划伤(图5)和薄膜厚度测量在19个位置沿划痕(图7)。的坐标位置之前一直保存在软件扫描。已被确定为液膜厚度最大值之间的距离依赖的z坐标的像素的像素数量。膜厚度的分析(图7)显示,中间部分的电影是统一的;同时7毫米的边缘附近地区电影变厚度指示移动旋转涂布期间以外的材料。 
图5。的光学图像(划痕是红色箭头所示)。 
图6。SPM图像(左),测定膜厚度的山峰在统计(中心)之间的距离,最终结果:依赖的膜厚度沿划痕(右)的距离。 自动化纳米在Macroarea单层的十八基trichlorsilane (OTS)沉积在硅晶片可以用导电氧化电化学SPM技巧。在正常情况下一层薄薄的水层表面总是存在。分解产品允许我们改变终端ch3团体OTS层的羧基通过应用电压的小费。最小的可以一样小提示修改区域大小(它还取决于湿度、外加电压等)。氧化的结果是显示在侧向力的形象联系模式。石印模式的翻译在大面积的移动定位阶段形成宏观石印模式以最小的细节躺在纳米范围。图7显示了一个氧化OTS电影侧向力分布。这种模式的单元(图7(左)被翻译了一个大面积的移动定位阶段。图7显示了只有部分的修改区域大于扫描大小。总共100台(10×10)跨越0.2 0.2毫米在不到2个小时。 
图7。氧化领域:模式的横向力显微镜单元(左)、9单元(右)。 注意:一个完整的列表的引用可以通过指原始文档。 |