Тема: Сканирующие устройства как эффективное средство автоматизации расчетно-кассовых операций. Учебная работа № 405715

Учебная работа № 405715. Тема: Сканирующие устройства как эффективное средство автоматизации расчетно-кассовых операций

Выдержка из подобной работы

…….

Сканирующая зондовая микроскопия

…..вёрдого тела основаны успехи современной микро и наноэлетроники. Поэтому
исследование разнообразных электронных, атомных и молекулярных процессов,
происходящих на поверхности твердых тел, остаётся актуальной задачей.

Наиболее распространенными методами
решения таких задач являются растровая электронная микроскопия (РЭМ),
просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), атомно-силовая микроскопия (АСМ),
сканирующая туннельная микроскопия (СТМ), микроскопия на основе фокусированных
ионных пучков, вторичная ионная масс-спектрометрия, оже-спектроскопия и другие.
С точки зрения исследования рельефа и физических свойств структур с высоким
латеральным разрешением (менее 10 нм) одной из наиболее перспективных является
атомно-силовая микроскопия(АСМ), важнейшее достоинство которой заключается в
элементарной процедуре подготовки образцов.

Первостепенное значение для
понимания свойств любого объекта имеет знание его атомной структуры. Последние
30 лет микроструктура поверхностей интенсивно изучалась методами дифракции и
рассеяния электронных и ионных пучков, а также электронной спектроскопии.
Однако большинство этих методов первоначально разрабатывались для исследования
объёмной структуры твёрдых тел, поэтому они не всегда годятся для получения
информации о структуре поверхности, тем более на атомном уровне.

В 1981 году Герхард Бинниг и Хайнрих
Рёрер из лаборатории IBM в Цюрихе представили миру сканирующий туннельный
микроскоп(СТМ). С его помощью были получены поразившие всех изображения
поверхности кремния в реальном масштабе. Человек впервые смог увидеть атомы и
прикоснуться к ним.

Развивая идеи, заложенные в СТМ, в
1986 году Герхард Бинниг, Калвин Куэйт и Кристофер Гербер создают
атомно-силовой микроскоп (АСМ), благодаря которому были преодолены присущие СТМ
ограничения. В свою очередь АСМ стал родоначальником широкого семейства
сканирующих зондовых устройств и использующих их технологий, которое продолжает
увеличиваться и посей день. В том же 1986 г. Г. Бинниг и Х. Рёрер были
удостоены Нобелевской премии в области физики за открытие принципа туннельной,
атомно-силовой и световой сканирующей микроскопии.

Изображения, получаемые с помощью
СЗМ, относятся к разряду создаваемых микроскопическими методами образов,
которые достаточно легко интерпретировать. В случае электронного или
оптического микроскопа принцип получения изображения базируется на сложных
электромагнитных дифракционных эффектах. Поэтому иногда могут возникнуть
затруднения при определении, является ли некоторый элемент микрорельефа
поверхности выступом или впадиной. Напротив, СЗМ регистрирует истинно
трехмерные параметры. На СЗМ – изображении выступ однозначно предстает
выступом, а впадина ясно видна как впадина. На получаемых при помощи оптических
или электронных микроскопов изображениях, например, плоского образца,
состоящего из чередующихся отражающих и поглощающих участков, могут возникать
искусственные изменения контрастности. Атомно-силовой микроскоп, в свою
очередь, практически безразличен к изменениям оптических или электронных
свойств и дает информацию об истинной топографии поверхности.

В настоящее время существуют
приборы, позволяющие отображать отдельные атомы: полевой ионный микроскоп и
просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения. Однако оба они имеют
существенные ограничения по применимости, связанные со специфическими
требованиями к форме образцов…