Совмещенная атомно-силовая и сканирующая резистивная микроскопия полимерных и неорганических материалов

• Автор: Мешков, Георгий Борисович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Содержание

Глава 1. Введение.

Глава 2. Изучение электрических свойств поверхности методами сканирующей

зондовои микроскопии литературный обзор.

2.1. Сканирующая юндовая микроскопия

2.1.1. Общие принципы.

2.1.2. Атомносиловая микроскопия.

2.1.3. Сканирующая резистивная микроскопия

2.1.4. Кельвинмикроскопия

2.2. Зонды

2.3. Локальное анодное окисление

2.3.1. Эмпирические гипотезы локальною анодною окисления
2.3.2. Теоретические I ипотезы локальною анодною окисления
2.4. Эмиссия золота с острия зонда
2.5. Материалы
2.5.1. Графит.
2.5.2. 1 Доводящие полимеры.
Глава 3. Методика совмещенной агомносиловой и сканирующей резистивной
микроскопии
3.1. Методика измерений.
3.2. Основные принципы
3.3. Четырехмерные представления
3.4. Экспериментальная схема микроскопа.
3.5. Оценка сопротивления покрытия зонда
3.6. Оценка величины сопротивления растекания.
3.7. Оценка площади контакта и I модели Герца.
3.8. Экспериментальная оценка радиуса контактной площадки.
3.9. Экспериментальная оценка максимального тока прогекающею через
контакт юнда с поверхностью.
ЗЛО. Деградация проводящих свойств зонда
3 Образование омического контакта
Глава 4 Изучение неорганических материалов
4.1. Неразрушаюшее исследование поверхности.
4.1.1. I Доводящие свойства поверхности графита.
4.1.2. Модель граничных сопротивлений.
4.1.3. Модель адсорбционно о мешка.
4.1.4. Визуализация приповерхностных дефектов.
4.2. Управляемая модификация
4.2.1. Локальное анодное окисление графита
4.2.2. Локальное анодное окисление ачюминия.
Глава 5. Исследование проводящих полимеров.
5.1. Тонкие полимерные пленки
5.1.1. Полианилин.
5.1.2. олианилиннайлон.
5.2. Нитевидные структуры
5.2.1. Полимерный комплекс ПАГ1ЛМПС
Глава 6. Заключение
Список литературы


Глава 1. Введение. Глава 2. Общие принципы. Атомносиловая микроскопия. Графит. Доводящие полимеры. Глава 3. Методика измерений. Экспериментальная схема микроскопа. Оценка величины сопротивления растекания. Оценка площади контакта и I модели Герца. Экспериментальная оценка радиуса контактной площадки. ЗЛО. Неразрушаюшее исследование поверхности. I Доводящие свойства поверхности графита. Модель граничных сопротивлений. Модель адсорбционно о мешка. Визуализация приповерхностных дефектов. Локальное анодное окисление ачюминия. Глава 5. Исследование проводящих полимеров. Полианилин. Глава 6. Рис 2 1. Рис. Рис. Стандартная схема сканирующего резистивного микроскопа. Рис. Рис. Общий вид установки совмещенного АСМСРМ. Рис. Рис 3 3. Подробная схема измерний для двух диапазонов. Рис. Эквивалентные электрические схемы двух диапазонов измерения микроскопа. Рис. Рис. Рис. Пояснение к видам механического контакта. Рис. Рис. Пример процесса разрушения нестабильного контакта па графите. Слева приведена зависимость силы от расстояния, а справа зависимость тока, проекаюшею через зонд. Рис. Четырехмерные представления процесса приближения кантилевара зонда к поверхности и удаления от нее. Рис. Чегырехмерные представления подвода зонда к поверхноси и удаления о нее Приведены данные для графи га и зонда с золотым покрытием I процесс сближения, II процесс удаления, III и IV сечения поверхностей I и II соотвеетвенно, взятые в координатах токрасстояние по соовесвующим пунктирным сечениям взятым по линии напряжения и0 мВ. Рис. АСМСРМ. Рис. Изменения сопротивления контакта при различных направлениях сканирования одного и того же участка поверхности. Рис. Рис. Пояснение к модели адсорбционного мешка. Рис. Рис. Рис. Изображение поверхности в режиме эзектростатичсских измерений. Рис. Изображения отдельного дислокационного дефектов на поверхности графита, наблюдаемая в АСМСРМ. Инверсия наблюдается при изменении полярности напряжения. Рис. Изображения дислокационной сети на поверхности графита, наблюдаемые в АСМСРМ. Рис 4 . Пример изображения поверхности в совмещенной АСМСРМ при наличии доменной границы, от котрой начинаются дислокационные дефекты. Слева приведена топография поверхности, а справа распределение тока по поверхноези
Рис 4 Пример токовой модификации поверхности 1рафита кантилеверамн с различными проводящими покрытиями. Рис. Изображения полосок оксида графита, выращенных с помощью зонда. Слева изображение получено в полуконтактном режиме сканирования атомносилового микроскопа, справав контактном . Рис. Рис. Графики зависимости высоты модифицированных участков от I величины прикладываемого напряжения и II от скорости сканирования Скорость сканирования в случае графика I была 2 мкмс напряжение для рафика II составляло
Рис. Процесс напыления золота с острия кантилевера при подаче на него положительного потенциала 3 В. Рис. Рис. Рис 4. А нм, Б 0 нм, В нм. Рис. Рис. Рис 5 2 Изображение поверхности полианилина , И и полианилинаполиамнда 1, IV. Рис. Июбражения отдельных ассоциатов молекул комплекса ПАПАМПС на поверхности слюды. Концентрация молекул комплекса в растворе составляет 2 . Рис. Рис 5 5 Распределение по высотам ассоциатов молекул комплекса ПАНПАМПС.