+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Низкочастотные шумы сканирующего туннельного микроскопа

  • Автор:

    Бычихин, Сергей Анатольевич

  • Шифр специальности:

    01.04.03

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    2000

  • Место защиты:

    Москва

  • Количество страниц:

    128 с. : ил.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы

Оглавление
Введение
Задачи диссертационной работы
Структура диссертации
Глава 1. Современное состояние исследований шума контакта СТМ
1.1 .Общие свойства шума 1Я в проводящих системах
1.2.Низкочастотный шум туннельного тока СТМ
Глава 2. Экспериментальная установка и методы измерений
2.1.Описание экспериментальной установки и программного
обеспечения
2.2.Влияние обратной связи на измерение шума СТМ
2.3.Измерение спектральной плотности мощности шума
2.4. Измерение ковариационной функции шума
2.5.Шумы аппаратуры СТМ
Глава 3. Эмпирическая модель туннельного перехода
3.1 .Теоретическое обоснование модели
3.2.Методы измерения параметров туннельного контакта
З.З.Экспериментальные результаты
Глава 4. Исследование низкочастотных флуктуаций туннельного тока
4.1.Модель флуктуаций туннельного тока
4.2.Характеристики флуктуаций тока и зависимость от режима работы туннельного контакта
4.3.Исследование стационарности флуктуаций туннельного тока
4.4. Составляющие шума туннельного тока и оценка ширины туннельного барьера
4.5. Влияние движения иглы на флуктуации туннельного контакта
Глава 5. Измерение механических флуктуаций с помощью емкостного
датчика перемещений
5.1. Оценка величины механических флуктуаций СТМ и конструкция емкостного датчика
5.2. Расчет чувствительности емкостного датчика
5.3. Методика измерения механических флуктуаций СТМ и результаты измерений
Основные результаты диссертации
Приложение. Доверительный интервал для оценки ковариации случайных процессов
Литература

Введение.
Диссертационная работа посвящена исследованию низкочастотных флуктуаций туннельного тока в сканирующем туннельном микроскопе (СТМ). Именно низкочастотный шум со спектром И определяет предельную чувствительность и разрешающую способность туннельной микроскопии. Однако, механизм фликкерных флуктуаций туннельного тока остается мало изученным явлением. Главной целью работы являлось выяснение основных источников флуктуаций туннельного контакта СТМ и определение их вклада в низкочастотный шум туннельного тока.
Действие СТМ основано на явлении туннелирования электронов между двумя проводниками, разделенными тонким слоем изолятора. Одним из проводников является исследуемая поверхность, а другим служит острый зонд (игла), приближаемый к исследуемой поверхности. Величина туннельного тока экспоненциально зависит от расстояния между зондом и поверхностью, и значительный ток протекает лишь при атомных расстояниях. Область протекания тока ограничена одним или группой атомов на острие иглы и такого же порядка площадью на поверхности образца. Этим объясняется исключительно высокое пространственное разрешение СТМ.
Регистрируя изменение туннельного тока можно измерять смещение иглы относительно поверхности. Для того, чтобы поддерживать устойчивый туннельный контакт в СТМ обычно используется обратная связь. Цепь обратной связи управляет шириной туннельного зазора так, чтобы туннельный ток оставался постоянным. При измерении рельефа поверхности зонд перемешается вдоль образца. Регистрируется или изменение туннельного тока при перемещении зонда на постоянной высоте над поверхностью или сигнал обратной связи, обеспечивающий постоянство туннельного тока.

Дополнительную информацию об исследуемой поверхности дает измерение дифференциальных характеристик туннельного контакта - проводимости контакта и крутизны зависимости тока от ширины зазора. Проводимость туннельного контакта зависит от плотности электронных состояний, а крутизна - от высоты туннельного барьера.
Благодаря своему уникальному пространственному разрешению, сканирующая туннельная микроскопия наряду с другими методами зондовой микроскопии открыла новые возможности для исследований в самых разнообразных областях науки и технологии. Изобретатели СТМ - Бииниг и Рорер были удостены Нобелевской премии по физике 1981г. Визуализация поверхности с атомным разрешением широко используется в современной микроэлектронике для изучения и создания субмикронных приборов [1], дает средство контроля технологического процесса изготовления микросхем. С помощью туннельного микроскопа можно наблюдать не только поверхности проводников, но и разнообразные биологические объекты такие как ДНК и липосомы, причем СТМ дает возможность наблюдать эти объекты в условиях близких к естественным [22].
СТМ может использоваться не только для регистрации физических параметров поверхности образца, но и как средство воздействия на поверхность и отдельные атомы. Изменяя ширину зазора между зондом и поверхностью образца и управляя напряжением на туннельном переходе, можно изменять величину и направление силы, действующей на атомы поверхности со стороны иглы. Это, в частности, позволяет перемещать отдельные атомы по поверхности образца. Так, D.M Eigier & Е.К. Schweizer с помощью СТМ выложили на никелевой подложке логотип фирмы IBM из 35 атомов ксенона [2]. J.K. Girazhevski and R. Möller осуществили различные типы топографической модификации поверхности. С помощью иглы СТМ они создавали на

Т = ЩЛ7 (2.7)
Вид функции Н(ф определяется характеристиками цепи обратной связи СТМ и туннельного перехода:
Я(/) = (2.8)
1 + /ІВД/)Ф„(/)
Если рассматривать микроскоп как усилитель с отрицательной обратной связью и считать входным сигналом шум при выключенной обратной связи Т, а выходным
сигналом шум при включенной обратной связи Т, то Н(Ґ) имеет смысл частотной
характеристики. Далее по тексту Н(і') будет называться частотной характеристикой туннельного микроскопа.
Частота Гц
Рис.2.3 АЧХ туннельного микроскопа рассчитанная для значений параметров 1о=0.5пА, к=0.15 А'1, ор=1,96, (3=2.01 /и=120Гц.
График зависимости (Н(іі)| для типичных параметров СТМ изображен на рис.2.3.
На частотах меньших 20Гц АЧХ микроскопа пропорциональна частоте из-за действия
интегрирующего звена цепи обратной связи. В области частот от 20Гц до 500Гц
амплитуда сигнала пропорционального звена становится сравнимой с амплитудой

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.126, запросов: 967