Aula 06: Pontas e artefatos em imagens de AFM · Testes para se detectar artefatos •Registrar uma...

Aula 06: Pontas e artefatos em imagens de AFM

Abel André C. Recco

Resolução lateral

• Dois fatores afetam a resolução lateral: – Tamanho de pixel

– Raio da ponta

• Uma imagem de 1x1 m2 com 512 pontos possui um tamanho de pixel de 2nm.

• Ponta com raio de 5 nm. – Interação ponta amostra envolve uma fração do

raio da ponta .

– Resolução lateral de 1 à 2 nm.

Critério de Rayleigh

• Escolha da ponta. – Tamanho da estrutura da amostra – Estimativa grosseira da região de contato da ponta

com a amostra de 20 à 40 % do raio da ponta. – Razão de aspecto

• Altura/diagonal da base

– Modalidade de operação. • Contato • Não contato • LFM • MFM • Modulation force

Fabricação: ponta e cantilever

• Cantilever determinam a força aplica na amostra e a resolução lateral das imagens(ponta).

– Si

• Microfabricação ou por plasma

– Nitreto de Silício.

• Deposição sobre molde

• Espessuras menores que 1 m(tensão residual).

• Mais resistentes e duráveis.

Constante elástica

• Dependem de fatores geométricos e do material construído

• Geometrias: piramidal ou cônicas

• Contato e não contato

Pontas especiais

Si-Ataque eletroquímico Si-Ion-milling Si-Nanotubo

Fabricantes

• http://www.budgetsensors.com

• www.nanoworld.com

Artefatos em imagens de AFM

• Convolução de pontas:

– Razão de aspecto: Pontas “cegas”

• Pontas

– Contaminação ou danificadas

• Pontas

– Ponta dupla

Figure . Tapping mode AFM image of vertically aligned carbon nanotubes on silicon. The area scanner is 5 x 5 microns. The tip is not in good condition and is producing double tip images which can be seen repeated all over the image of the surface

• Ponta

– Ângulo amostra/ponta

• Ponta

– Imagem lateral da sonda

• Scanner

– Calibração: Não linearidade

• Scanner

– Cross coupling

• Scanner: Creep-Z axis

• Scanner

– Creep-X-Y

• Processamento de imagens

– Nivelar

• Processamento de imagens

– Filtros

• Ruído

– Vibrações

• Solo

• Acústicas

• Ruído

– Eletrônica

• Outros artefatos

– Feedback e scan rate.

• Ajuste dos parâmetros PID

• Outros artefatos

– Contaminação da superfície

Testes para se detectar artefatos

• Registrar uma nove imagem.

• Mudar a direção de varredura rápida

• Mudar a ampliação

• Girar a amostra de um ângulo conhecido

• Mudar o scan rate e verificar se a imagem se altera.

– Scan rate inadequados geram rúidos

• Amostra com uma estrutura conhecida

• Baixar o programa WSxM versão 5.0 http://www.wsxmsolutions.com/