导电探头原子力显微镜测量的多电阻宽范围校准样本
François Piquemal1, Khaled Kaja1, Pascal Chrétien2,3
1Laboratoire national de métrologie et d'essais - LNE, Trappes, 78197 Cedex, France.
Beilstein journal of nanotechnology
|November 30, 2023
概括
研究人员开发了一种新的多电阻参考样本,用于使用导电探头原子力显微镜 (C-AFM) 校准纳米级电阻测量. 这一突破使得准确,可靠和可比的C-AFM测量从100 Ω到100 GΩ.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 纳米级电阻测量对于微电子,内存设备,分子电子和二维材料至关重要.
- 由于缺乏校准标准,目前的导电探针原子力显微镜 (C-AFM) 测量在很大程度上是定性性的.
- 推进纳米尺度设备研究需要可靠和可比的电阻测量.
研究的目的:
- 开发一个用于校准C-AFM的多电阻参考样本.
- 建立一个对整个C-AFM测量电路进行现场校准的协议.
- 为了能够在纳米尺度上进行定量抵抗测量.
主要方法:
- 开发一个跨越100 Ω到100 GΩ的多电阻参考样本.
- 为C-AFM系统 (尖端,传感器,控制器) 实施一个全面的现场校准协议.
- 在校准C-AFM时验证参考样本的性能.
主要成果:
- 开发的参考样本可以在广泛的电阻范围 (100 Ω 到 100 GΩ) 中进行C-AFM校准.
- 获得的相对不确定性低于2.5% (10 kΩ到100 GΩ) 和低于1% (1 MΩ到50 GΩ).
- 证明了高精度和可重复的纳米级电阻测量的潜力.
结论:
- 新的参考样本克服了定性C-AFM测量的局限性.
- 为研究和工业中校准的纳米级电阻测量提供通用解决方案.
- 促进纳米尺度设备开发从研究向制造的过渡.
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