المجهر الماسح للجهد

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

المجهرية الفولتية الماسحة ( SVM )، والتي تُسمى أحيانًا قياس الجهد النانوي ، هي تقنية تجريبية علمية تعتمد على مجهر القوة الذرية . يتم وضع مسبار موصل، لا يتجاوز عرضه عادةً بضعة نانومترات عند طرفه، في اتصال مباشر مع عينة إلكترونية أو كهروضوئية قيد التشغيل . من خلال توصيل المسبار بفولتميتر ذي مقاومة عالية ، ومسح سطح العينة، يمكن الحصول على خريطة للجهد الكهربائي . تُعد تقنية SVM عمومًا غير مُتلفة للعينة، على الرغم من أنه قد يحدث بعض التلف للعينة أو المسبار إذا كان الضغط المطلوب للحفاظ على اتصال كهربائي جيد مرتفعًا جدًا. إذا كانت مقاومة دخل الفولتميتر كبيرة بما يكفي، فلن يؤثر مسبار SVM على عمل العينة قيد التشغيل. [ 1 ] [ 2 ]

التطبيقات

تُعدّ خوارزمية SVM مناسبةً بشكلٍ خاص لتحليل الأجهزة الإلكترونية الدقيقة (مثل الترانزستورات أو الثنائيات ) أو الأجهزة الإلكترونية الكمومية (مثل ليزرات الثنائيات ذات الآبار الكمومية ) مباشرةً، نظرًا لإمكانية الوصول إلى دقة مكانية نانومترية. [ 1 ] كما يُمكن استخدام خوارزمية SVM للتحقق من صحة المحاكاة النظرية للأجهزة الإلكترونية المعقدة. [ 3 ]

على سبيل المثال، يمكن رسم وتحليل ملف تعريف الجهد عبر بنية البئر الكمومي لليزر ثنائي؛ يمكن أن يشير هذا الملف إلى توزيعات الإلكترونات والفجوات حيث يتم توليد الضوء ويمكن أن يؤدي إلى تصميمات ليزر محسنة.

المجهر ذو البوابة الماسحة

في مجهر البوابة الماسحة (SGM)، وهي تقنية مشابهة، يُهتز المجس بتردده الطبيعي على مسافة ثابتة فوق العينة مع تطبيق جهد كهربائي عليها. تُنتج الصورة من موضع المجس (X-Y) وموصلية العينة، دون مرور تيار يُذكر عبر المجس الذي يعمل كبوابة محلية. تُفسر الصورة الناتجة على أنها خريطة لحساسية العينة لجهد البوابة. يُقلل مُضخّم التزامن من التشويش عن طريق ترشيح تذبذبات السعة التي تتوافق مع تردد اهتزاز المجس فقط. تشمل التطبيقات تصوير مواقع العيوب في أنابيب الكربون النانوية ، وملامح التطعيم في الأسلاك النانوية.

مراجع

  1. 1 2 كالينين، سيرجي ف.؛ جروفيرمان، أليكسي (2007-04-03). مجهر المسح المجهري: الظواهر الكهربائية والكهروميكانيكية على المستوى النانوي . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. الصفحات 562-564 . ISBN  978-0-387-28668-6.
  2. ↑ كونتز، سكوت ب.؛ بان، دايان؛ سارجنت، إدوارد هـ.؛ ديكسون-وارين، سانت جون؛ وايت، ج. كينتون؛ هينزر، كارين (2007)، "مجهر المسح الفولتي" ، في كالينين، سيرجي؛ جروفرمان، أليكسي (محرران)، مجهر المسح المسباري: الظواهر الكهربائية والكهروميكانيكية على المستوى النانوي ، نيويورك، نيويورك: سبرينغر، ص 561-600 ، doi : 10.1007/978-0-387-28668-6_21 ، ISBN  978-0-387-28668-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2021
  3. ↑ كونتز، إس بي؛ بان، دي؛ سارجنت، إي إتش؛ ديكسون-وارين، سانت جيه؛ وايت، جيه كيه؛ هينزر، كيه. (1 أبريل 2005). "مجهر المسح الإلكتروني: دراسة الآليات الداخلية للأجهزة الإلكترونية والبصرية الإلكترونية" . مراجعات نقدية في علوم المواد الصلبة . 30 (2): 71-124 . doi : 10.1080/10408430590952523 . ISSN 1040-8436 .