Статья

Название статьи ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ КОНТАКТНО-МЕТАЛЛИЗАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПЬЕЗОКАНТИЛЕВЕРА ДЛЯ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ
Автор Е.Ю. Гусев, В.А. Гамалеев, А.С. Михно, А.В. Быков, Ю.Ю. Житяева
Рубрика РАЗДЕЛ III. НАНОСИСТЕМНАЯ ТЕХНИКА
Месяц, год 09, 2014
Индекс УДК 629.052.7
DOI
Аннотация Работа относится к области разработки кантилеверов с интегрированной системой регистрации отклонений консоли, на основе пьезоэлектрического эффекта. Ограничение применимости традиционных кантилеверов обусловлено потребностью во внешних аппаратных средствах – технически сложных системах оптической регистрации отклонений. В качестве направления решения проблем миниатюризации и расширения области применения АСМ рассматривается разработка кантилеверов с интегрированной системой отклонений и их регистрации, в том числе на основе пьезоэлектрического эффекта. Известно, что применимость и свойства кантилевера определяются его конструкцией и геометрией. Проведено численное моделирование влияния различных вариантов конструкции контактно-металлизационной системы на отклонение, методом конечных элементов. Варьировалось количество электродов, их размеры и материал. Размеры и материал основания кантилевера и пьезоэлектрического слоя оставались неизменными. Результаты позволили определить конструкцию, обеспечивающую максимальное отклонение при фиксированном напряжении. Разработанная модель позволяет рассчитывать отклонения пьезокантилевера прямоугольной формы с произвольной встречно-штырьевой контактно-металлизационной системой и различными материалами функциональных слоев при подаче допустимых напряжений.

Скачать в PDF

Ключевые слова Кантилевер; пьезоэлектрический эффект; отклонение кантилевера; атомно-силовая микроскопия.
Библиографический список 1. Binnig G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic force microscope // Jpn. Phys. Rev. Lett. – 1986. – Vol. 56, № 9. – P. 930-933.
2. Maslova N.S., Oreshkin A.I., Panov V.I. et al. STM evidence of dimensional quantization on the nanometer size surface defects // Solid State Communications. – 1995. – Vol. 95, № 8. – P. 507-510.
3. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. – Н. Новгород: Институт физики микроструктур, 2004. – C. 15-68.
4. King W.P. Design analysis of heated atomic force microscope cantilevers for nanotopography measurements // J. Micromech. Microeng. – 2005. – Vol. 15. – P. 24-41.
5. Kim S.-J., Ono T., Esashi M. Capacitive resonant mass sensor with frequency demodulation detection based on resonant circuit // Applied Physics Letters. – 2006. – Vol. 88. – P. 053116.
6. Агеев О.А., Мамиконова В.М., Петров В.В. и др. Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин: учебное пособие. – Таганрог: ТРТУ, 2000. – 153 с.
7. Агеев О.А., Беляев А.Е., Болтовец Н.С. и др. Фазы внедрения в технологии полупроводниковых приборов и СБИС / Под ред. Р.В. Конаковой. – Харьков: НТК «Институт монокристаллов», 2008. – 392 с.
8. Гусев Е.Ю., Гамалеев В.А., Величко Р.В. и др. Моделирование отклонения пьезокантилевера зондового датчика на основе оксида цинка для атомно-силовой микроскопии // Физика и технология микро- и наносистем: тезисы докладов XIV научной Молодёжной школы (СПб., 24–25 ноября 2011). – СПб.: Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, 2011. – С. 48.
9. Агеев О.А., Коломийцев А.С., Михайличенко А.В. и др. Получениe наноразмерных структур на основе нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9 // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 1 (114). – С. 109-116.
10. Коноплев Б.Г., Агеев О.А., Смирнов В.А. и др. Модификация зондов для сканирующей зондовой микроскопии методом фокусированных ионных пучков // Микроэлектроника. – 2012. – Т. 41, № 1. – С. 47-56.

Comments are closed.