Academic literature on the topic 'AFM mikroskop'

The development of micro and nanoelectronics and nanophotonics needs novel characterization techniques to ensure higher quality of designed devices. The thesis describes a use of Scanning Near-field Optical Microscopy (SNOM) in dimensional control and in local investigation of diverse physical parameters. As example of its potential, the correlation between object topography and reflection measurement of capacitors is shown.

This thesis is dealing with application of Correlative Probe and Electron Microscopy. All measurements were carried out by atomic force microscope LiteScope which is designed especially to be combined with electron microscopes. Advantages of Correlative AFM/SEM Microscopy are demonstrated on selected samples from field of nanotechnology and material science. Application of the correlative imaging was proposed and then realized particularly in case of low-dimensional structures and thin films. Further, this thesis deals with the possibility of combining Correlative AFM/SEM Microscopy with other integrated techniques of an electron microscope such as Focused Ion Beam and Energy Dispersive X-rays Spectroscopy.

This thesis deals with the development of scanning probe microscopes. Mechanical requirements for microscopes using measuring methods of scanning tunneling microscopy (STM) and atomic force microscopy (AFM) under enviroments of an ultrahigh vacuum (UHV) and variable temperatures are specified. Mechanical designs of two microscopes are discussed and their control electronics described. A special chapter is devoted to description of linear piezo manipulators and mechanical design of these prototypes.

Graphene is a material suitable for electronic applications including sensors and biosensors operating in atmospheric conditions and at varying relative humidities. This work concerns the charge diffusion in Hall bar shaped graphene based field effect transistor that is simultaneously investigated by Kelvin probe force microscopy and macroscopic transport measurement. Furthemore it studies the possibilities of graphene Hall bar modification by local anodic oxidation, local cathodic hydrogenation and mechanical lithography.

Der Gegenstand dieser Arbeit war die Untersuchung von organischen Filmen und deren Interaktion mit membranaktiven Substanzen mit der Raskraftmikroskopie. Begleitend zur Durchführung dieser Aufgabe wurde ein Rasterkraftmikroskop entwickelt, dessen technische Ausführung es gestattete, Aspekte der Abbildung und der gezielten Modifikation organischer Filme mit dem Rasterkraftmikroskop eingehender zu untersuchen. Als organische Filme fanden Phospholipidfilme aus DMPC, DPPC, POPC, PC und Mischungen aus ihnen Verwendung, welche als Modell für biologische Membrane betrachtet werden können. Durch Mischungen der Phospholipide ließen sich Modellmembrane herstellen, welche einerseits für die Untersuchungsmethode ausreichend stabil erwiesen und eine Gel-Flüssigphasenseparation zeigten. Zwei Herstellungsmethoden für die Filme, die Vesikelfusion und eine Technik, welche als „solution spreading“ bekannt ist, wurden angewandt. Die letztgenannte Methode konnte für die in-situ Abbildung mit dem Rasterkraftmikroskop in Flüssigkeiten adaptiert werden. An den hergestellten Lipidfilmen sind Veränderungen der Oberfläche durch die Interaktion mit Peptiden und weiteren Substanzen beobachtet und deren Einfluss auf die Topographie der Modelloberfläche im zeitlichen Verlauf mit dem Rasterkraftmikroskop abgebildet worden. Die Beobachtungen zeigten, dass die Interaktion der verwendeten Peptide zu einer in den flüssigen Regionen des Filmes beginnenden Veränderung führen, welche sich auch von den Rändern her in die Bereiche im Gelzustand fortsetzt. Mit Hilfe einer Simulation konnten ausgewählte Aspekte der untersuchten Wechselwirkung der Peptide mit der Modellmembran nachvollzogen werden.<br>The object of this work was the investigation of organic films and their interaction with membrane active substances by scanning force microscopy. In addition to this objective a scanning force microscope was also developed. The specifications of the device permitted a more detailed investigation of aspects of the mapping process and the direct modification of organic films with the scanning force microscope. As organic films the phospholipids DMPC, DPPC, POPC, PC and mixtures of them were used. These can be considered as model for biological membranes. Mixtures of phospholipids allow the preparation of model membranes which show a gel-liquid-phase separation and which are sufficiently stable for the application to the investigation method. Two different preparation methods -- vesicle fusion and solution spreading -- were used. The latter method could be adapted for scanning force microscopy in liquids. For the prepared films alterations of the surface due to interaction with petides and other substances were observed and their influence on the topography of the model surface was time dependently mapped. The observations show that the alterations due to interaction with the peptides starts in the liquid phase regions and propagates over the border regions into the gel-state areas. By means of a computer simulation selected aspects of the investigated peptide interaction could be verified.

Chceme-li využít nové materiály pro nová optoelektronická zařízení, potřebujeme hlouběji nahlédnout do jejich struktury. K tomu, abychom toho dosáhli, je však nutný vývoj a aplikace přesnějších diagnostických metod. Předložená disertační práce, jako můj příspěvek k částečnému dosažení tohoto cíle, se zabývá metodami lokální diagnostiky povrchu optoelektronických zařízení a jejich materiálů, většinou za využití nedestruktivních mechanických, elektrických a optických technik. Tyto techniky umožňují jednak pochopit podstatu a jednak zlepšit celkovou účinnost a spolehlivost optoelektronických struktur, které jsou obecně degradovány přítomností malých defektů, na nichž dochází k absorpci světla, vnitřnímu odrazu a dalším ztrátovým mechanismům. Hlavní úsilí disertační práce je zaměřeno na studium degradačních jevů, které jsou nejčastěji způsobeny celkovým i lokálním ohřevem, což vede ke zvýšené difúze iontů a vakancí v daných materiálech. Z množství optoelektronických zařízení, jsem zvolila dva reprezentaty: a) křemíkové solární články – součástky s velkým pn přechodem a b) tenké vrstvy – substráty pro mikro optoelektronická zařízení. V obou případech jsem provedla jejich detailní povrchovou charakterizaci. U solárních článků jsem použila sondovou mikroskopii jako hlavní nástroj pro nedestruktivní charakterizaci povrchových vlastností. Tyto metody jsou v práci popsány, a jejich pozitivní i negativní aspekty jsou vysvětleny na základě rešerše literatury a našich vlastních experimentů. Je také uvedeno stanovisko k použití sondy mikroskopických aplikací pro studium solárních článků. V případě tenkých vrstev jsem zvolila dva, z hlediska stability, zajímavé materiály, které jsou vhodnými kandidáty pro přípravu heterostruktury: safír a karbid křemíku. Ze získaných dat a analýzy obrazu jsem našla korelaci mezi povrchovými parametry a podmínkami růstu heterostruktur studovaných pro optoelektronické aplikace. Práce zdůvodňuje používání těchto perspektivních materiálů pro zlepšení účinnosti, stability a spolehlivosti optoelektronických zařízení.

High pressure on the development of new magnetic materials and their miniaturization also emphasizes the development of new analytical techniques. This diploma thesis deals with the development and demonstration of correlated magnetic force and electron microscopy, which is a promising tool for the characterization of magnetic nanomaterials. The first part of this thesis describes the fundamental physics of micromagnetism with a focus on cylindrical nanofibers. The following pages describe optic, probe, electron, and synchrotron methods for mapping the magnetic properties of materials. The next part describes magnetic domain wall motion in cylindrical nanowires performed as a part of a more extensive material study. The last part of the thesis describes the development of correlated magnetic force and electron microscopy on LiteScope device. A production of magnetic probes was designed and successfully tested. Probes were fabricated by focused electron beam-induced deposition from the Co2(CO)8 precursor. Further, the developed correlated microscopy is demonstrated on a multilayer PtCo sample, magnetic cylindrical nanofibers, NiFe vortex structures, and FeRh metamagnetic nano-islands.

Tato Diplomová práce se zabývá povrchovou analýzou nanokompozitní folie polyetherimidu (PEI) vyztuženého exfoliovanými grafitickými nanodestičkami (xGnP). Analyzovány byly take vzorky nevyztužené PEI folie a samostatné nanodestičky. Vzorky nanokompozitu a PEI folie byly plazmaticky leptány s využitím argonového plazmatu po dobu 1, 3 a 10 hod. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) byla použita pro charakterizaci samostatných nanodestiček rozptýlených na křemíkovém substrátu, původních či leptaných vzorků PEI folie a nanokompozitu. Nanodestičky byly identifikovány při povrchu leptané nanokompozitní folie. Mikroskopie atomárních sil (AFM) byla použita pro zobrazení povrchové topografie separovaných nanodestiček a odkrytých destiček při povrchu leptaného kompozitu. Povrchová drsnost (střední kvadratická hodnota, vzdálenost nejnižšího a nejvyššího bodu) leptaného nanokompozitu narůstala s prodlužující se dobou leptání. Akustická mikroskopie atomárních sil (AFAM) byla použita pro charakterizaci elastické anizotropie leptaných kompozitních vzorků. Nanoindentační měření umožnila charakterizaci lokálních mechanických vlastností PEI a nanokompozitních folií.

This thesis deals with the use of Atomic Force Microscopy (AFM) and Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) in solar cells production. Both techniques measure surface properties using interactions between surface and tip that progressively scans entire surface of the sample. Atomic force microscopy allows three dimensional imaging of surface structure. Kelvin probe force microscopy is used to measure the contact potential difference on the sample surface. There are described experimental measurements of monocrystalline and multicrystalline substrates after various etching processes using AFM. By using KPFM the contact potential difference was measured on dielectric layers PSG, SiOX, SiNX and Al2O3 and on selective emitter structures. All experiments described in this work were carried out at the Solartec Ltd. workplace and they completely correspond with the actual technology of crystalline solar cells production.