在液体中进行亚纳米级原子力显微镜的尖端处理,采用原子层沉积Al2O3涂层
Ryohei Kojima1, Ayhan Yurtsever2, Keisuke Miyazawa2,3
1Division of Nano Life Science, Kanazawa University, Kakuma-machi, Kanazawa 920-1192, Japan.
Microscopy (Oxford, England)
|March 4, 2025
概括
原子层沉积 (ALD) Al2O3涂层为原子力显微镜 (AFM) 尖端提供了替代喷涂的替代方案. 涂有ALD的尖端可以减少尖端诱导的扩张,从而改善像奇纳米晶这样的材料的成像.
科学领域:
- 表面科学是一门学科.
- 纳米技术纳米技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 原子力显微镜 (AFM) 可以在液体中进行亚纳米表面成像,但对尖端特性敏感.
- (Si) 喷雾涂层提高了AFM的稳定性,但导致尖端和扩张.
- 商业AFM尖端的污染物会影响测量可重复性.
研究的目的:
- 为了研究原子层沉积 (ALD) Al2O3涂层作为AFM尖端Si喷雾涂层的替代品.
- 描述ALD Al2O3涂层厚度对尖端半径,疏水性和成像性能的影响.
- 为了将ALD涂层尖端与Si涂层尖端进行比较,用于成像和奇纳米晶体.
主要方法:
- 在AFM尖端的Al2O3的原子层沉积 (ALD).
- 传输电子显微镜 (TEM) 用于尖端形态.
- 对尖端特性进行接触角和力曲线测量.
- AFM成像的和胺纳米晶体 (NCs).
主要成果:
- ALD涂层可以去除尖端污染物,最初可以减少尖端半径和疏水性.
- 在50个循环中,ALD形成一个稳定的Al2O3膜,增加尖端半径和水友性.
- 在成像素NCs时,ALD涂层的尖端显示出较少的尖端诱导扩张,而不是Si涂层的尖端.
- 具有碳增强分辨率和可复制性的10周期ALD涂层尖端,用于奇NCs.
结论:
- ALD Al2O3涂层是AFM尖端功能化的可行的替代方案,可减少尖端诱导扩张.
- ALD涂层参数影响尖端特性和成像性能.
- 碳涂层尖端对于成像基于碳的纳米材料是有效的.
