Преимущества и недостатки СЗМ
Лекция 5 Серцова А.А.
Настоящий стандарт устанавливает методику поверки сканирующих зон- довых атомно-силовых микроскопов измерительных (далее - микроскопы), применяемых для измерений линейных размеров в диапазоне от 10-9 до 10-6 м.
Некоторые определения
Некоторые определения
Определяют:
•Вычисление масштабного коэффициента видеоизображения микроскопа
•Вычисление эффективного радиуса острия зонда микроскопа
•Вычисление цены деления вертикальной шкалы микроскопа
•Вычисление относительной величины составляющей отклонения Z-сканера микроскопа от ортогональности
•Погрешности измерений
Возможные искажения в СЗМ изображениях
Устройство сканера
Сканеры для СЗМ представляют собой точную платформу позиционирования и осуществляют перемещение образца относительно зонда по определенной траектории сканирования
СЗМ-сканеры изготавливаются из пьезокерамики и поэтому
проявляют ряд особенностей, Сканер в виде пьезотрубки которые могут сказаться на
изображении
Нелинейность сканера
Собственная
нелинейность
пьезоэлектрических материалов, обычно находится в пределах от 2% до 25%.
Собственная нелинейность сканера будет неизбежно вести к возникновению ошибок, т.к.
калибровка
Собственная нелинейность сканера проводится в линейном приближении.
Нелинейность сканера
Не прямые линии
Гистерезис сканера
Гистерезис пьезоэлектрического сканера представляет собой отношение максимального расхождения между двумя кривыми к максимальному удлинению сканера. В некоторых пьезоэлектрических материалах гистерезис может достигать 20%.
Сбор данных обычно производится в одном направлении для сведения к минимуму числа ошибок совмещения
Ползучесть сканера
Возникновение закругленных
участков на кривой вызвано явлением крипа (или
ползучести)
Обычно значения крипа сканеров находятся в пределах от 1% до 20%, а характерное время – от 10 до 100 секунд
Можно быть уверенными в правильности только тех измерений, которые были сделаны при скорости
Графики, иллюстрирующие крип сканера сканирования, использовавшейся при калибровке СЗМ.