M.Ə. Ramazanov, A. Q. Həsənov



Yüklə 4.53 Kb.
PDF просмотр
səhifə1/16
tarix02.12.2016
ölçüsü4.53 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

M.Ə.Ramazanov, A.Q.Həsənov
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NANOTEXNOLOGİYADAN 
 LABORATORİYA   
İŞLƏRİ 
  
Ali məktəblər üçün dərs vəsaiti  
 
 
 
 
 
 
Bakı – 2008 

M.Ə.Ramazanov, A.Q.Həsənov 
 
 
 
 
 
 
NANOTEXNOLOGİYADAN  
LABORATORİYA  
İŞLƏRİ  
 
Ali məktəblər üçün dərs vəsaiti 
 
 
 
Fizika, kimya, biologiya fakültələrinin bakalavr və magistr  
pillələrində təhsil alan tələbələr üçün dərs vəsaiti 
 
 
Azərbaycan Respublikası Təhsil 
Nazirliyinin 22 fevral 2008-ci il 
tarixli 246 saylı əmri ilə təsdiq 
edilmişdir. 
 
 
 
 
Bakı – 2009 
 
2
Bakı Dövlət Universitetinin yaradılmasının  
90 illik yubileyinə həsr olunur. 
 
 
 
ELMİ REDAKTORLAR:  dos., f.-r.e.n. K.M.Daşdəmirov 
         f.-r.e.n. F.H.Paşayev 
 
 
 
RƏYÇİLƏR:  
 
prof., f.-r.e.d.  V.M.Salmanov  
prof., f.-r.e.d.  B.Ş.Barxalov 
 
 
M.Ə.Ramazanov, A.Q.Həsənov.  Nanotexnologiyadan laborato-
riya işləri. “Bakı Universiteti” nəşriyyatı, 2009, -224 s. 
 
 
      Dərs vəsaitindən ali məktəblərin fizika, kimya və biologiya 
fakültələrinin bakalavr və magistr pillələrində təhsil alan tələbə-
lər, aspirantlar və nanotexnologiya sahəsi ilə  məşğul olan elmi 
işçilər istifadə edə bilərlər. 
 
 
2009
004
004
)
07
(
658
04
1708000000





M
H
   
 
 
 
 
 
©
 “Bakı Universiteti” nəşriyyatı, 2009 

 

ÖN SÖZ 
 
Dünya elminin əsas istiqamətlərindən biri sayılan nanotex-
nologiyanın  inkişafı qarşıya  universal bilikli ixtisaslı kadrların 
hazırlanmasını bir vacib problem kimi önə çəkir. Məlumdur ki
nanotexnologiya 0,1-100 nm ölçülu hissəciklərdə  və quruluş-
larda baş verən fiziki, kimyəvi və bioloji hadisələrin yaratdığı 
təsirləri öyrənir. Bu elmi-texniki istiqamətin əsasını yeni nano-
quruluşlu materialların alınması, tədqiqi və  tətbiqi təşkil edir. 
Belə kiçikölçülü tədqiqat aləmi fizika üçün tamamilə yeni 
sahədir.  İndiyə kimi tədqiqatlar mikrometr, yəni metrin mil-
yonda biri səviyyəsində aparılırdı  və çağdaş mikroelektronika 
bu araşdırmaların nəticələrinə əsaslanır. Min dəfə kiçik ölçülər 
səviyyəsinə enmə fizikləri yeni problemlərlə üz-üzə qoyur.
 Nanotexnologiyanın həll etdiyi problemlər fundamental və 
texnoloji problemlərin həlli ilə  əlaqədar olduğu üçün elmi və 
mühəndis biliklərin sintezini tələb edir. 
 
Məlumdur ki, tədqiq olunan obyektlərin ölçüləri kiçildikcə 
onların fiziki və kimyəvi xassələri kəskin dəyişir. Fiziki və 
kimyəvi xassələrin nanoölçülü sistemlərdə kəskin olaraq dəyiş-
məsi bu cür materialların texnikanın müxtəlif sahələrində 
tətbiqinə imkan yaradır. 
Unikal xassələrə malik nanoquruluşların formalaşması yeni 
metodların və vasitələrin istifadəsi tələblərini qarşıya qoyur. 
Alınan quruluşun nanoölçülü olmasını müəyyən etmək üçün ilk 
növbədə elektron və atom-qüvvə mikroskoplarından istifadə 
edilməsi vacib məsələdir. Təhsilin bakalavr və magistr pilləsin-
də  təhsil alan tələbələr tərəfindən nanoölçülü quruluşların öl-
çülərinin öyrənilməsi, onlarda nanoölçülü sistemlər haqqında 
təsəvvürün formalaşmasına və nanomaterialların tədqiqi istiqa-
mətində ilkin laborator vərdişlərin yaranmasına kömək edər. 
Skanedici atom-qüvvə  və tunel mikroskopu vasitəsilə nano-
quruluşların öyrənilməsinin tədrisini təşkil etmək  mühüm əhə-
miyyətə malikdir. Kitabda təqdim olunmuş laboratoriya işləri 
 
4
Rusiyanın NT MDT kompaniyası  tərəfindən istehsal olunmuş 
SZMU-L5 markalı skanedici atom-qüvvə və tunel mikroskopu 
vasitəsilə nanoölçülü quruluşların öyrənilməsi üçün nəzərdə tu-
tulmuşdur. Eyni zamanda suyun mikroflorasının öyrənilməsi ilə 
əlaqədar laboratoriya işi daxil edilmişdir.   
Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri dərs vəsaiti ana di-
lində yazılmış ilk kitab olduğu üçün qüsurların olacağına şübhə 
etmədiyimiz üçün bizə irad və təkliflərini bildirənlərə öz min-
nətdarlığımızı bildiririk.  
 
 
                                                                  Müəlliflər 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 

 
Laboratoriya işi № 1
 
 
Skanedici zond mikroskopu(SZM) vasitəsilə nümu-
nə  səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin 
nəticələrinin işlənməsi 
 
     
 
 
 
 
 
1.1.
 
İşin məqsədi .......………………………….......……........ 7 
1.2.
 
İşin məzmunu ...............………………….......……….......8 
1.3.
 
Metodik göstərişlər ...…………………………................36 
1.4.
 
Tapşırıq ..……...…………………………….......….........36 
1.5.
 
Yoxlama sualları....………………………...…................36 
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
6
Bərk cisimlərin səthlərinin tədqiqi müasir fizikanın  vacib 
məsələlərindən biridir. Buna zərurət bir tərəfdən yarımkeçirici 
cihazların submikron səviyyədə müasir texnologiya ilə hazır-
lanmasına keçidlə bağlı  əmələ  gəlmişdir. Çipin həcmi yox
səthi onun vasitəsilə məntiqi funksiyaların yerinə yetirilməsi və 
digər elementlərlə qarşılıqlı təsir zamanı əsas rol oynayır.  
Səth və səthdə baş verən hadisələr fundamental fizika baxı-
mından maraq doğurur. Belə ki, atom strukturu, qəfəs təbəqələ-
rinin yerləşməsi və xüsusiyyətləri səthə yaxın yerdə, həcmdə 
yerləşməsindən tamamilə fərqlənir. 
Səthin tədqiqinin  ənənəvi üsulları, yəni rentgen və ya ion 
difraksiyası zəif sürətli ionların difraksiyası, elektron spektros-
kopiyası atomların nümunənin səthi üzrə yerləşməsinin təqribi 
(ortalanmış) təsvirini verməyə imkan verir, ancaq bu atom 
strukturunu adi göz vasitəsilə görməyə imkan vermir. Bütün bu 
metodlar yalnız vakuum şəraitində  işləyir, nanometr ölçüdə 
detalları ayırd etməyə imkan verir, ancaq bu zaman yüksək 
enerjili zərrəciklər seli nümunəni zədələyə bilər. Bundan əlavə, 
bu üsullar səthdəki kələ-kötürlər haqqında bilavasitə  məlumat 
almağa imkan vermir.  
Bu problemləri qismən skanedici tunel mikroskopu  (STM) 
vasitəsilə həll etmək mümkün olmuşdur. 1980-ci illərin əvvəl-
lərində atom ölçüləri dəqiqliyilə silisiumun səthinin  şəklinin 
təcrübədə alınması dünyaya məlum oldu.  
Sonralar atom-qüvvə mikroskopunun (AQM) kəşfi praktik 
olaraq qeyri-məhdud yeni imkanların yaranmasına imkan verdi. 
AQM-in köməyilə  nəinki keçirici materialların səthinin relye-
fini, eyni zamanda dielektrik materialların səthlərinin relyefinin 
öyrənilməsi mümkündür. Həmin vaxtdan skanedici zond mik-
roskopunun (SZM) tətbiq imkanları xeyli genişləndi.  
Hal-hazırda SZM çoxşaxəli fənlərin öyrənilməsində, funda-
mental elmi tədqiqatlarda, həmçinin yüksək texnoloji tədqiqat-
larda istifadə olunur. Bununla əlaqədar olaraq yüksəkixtisaslı 
mütəxəssislərə  tələb daima artır. Bu tələbin ödənilməsi ilə 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 

əlaqədar «NT-MDT» kompaniyası (Zelenoqrad ş., Rusiya Fe-
derasiyası) tərəfindən hazırlanmış  və ixtisaslaşmış    təhsil-elm 
laboratoriyasının Skanedici zond  mikroskopu - NanoEducator 
yaradılmışdır. 
SZM  NanoEducator, xüsusilə  tələbələrin laboratoriya 
işlərini yerinə yetirmələri üçün hazırlanmışdır. Cihazlar tələbə 
auditoriyası üçün nəzərdə tutulmuşdur: kompüter vasitəsilə 
idarə olunur, sadə və münasib interfeysə malik olub, animasiya 
imkanı, mərhələli öyrənmə üsulu, mürəkkəb olmayan parametr-
lərə və baha olmayan xərclərə malikdir.  
Bu laboratoriya işində skanedici zond mikroskopunun 
əsaslarına baxılacaq,  NanoEducator cihazının konstruksiyası 
və iş prinsipi öyrəniləcək, həmçinin müəllimin nəzarəti altında 
SZM vasitəsilə  bərk cismin səthinin  şəklinin alınması, təcrü-
bənin nəticələrinin işlənməsi və təqdimatı öyrəniləcəkdir. 
 
1.1. İşin məqsədi 
1.  Skanedici zond mikroskopunun iş prinsipinin öyrənilməsi. 
2.
 
NanoEducator cihazının konstruksiyası və iş prinsiplərinin 
öyrənilməsi. 
3.
 
SZM vasitəsilə birinci şəklin alınması. 
4.
 
Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi və təqdimatı, iş 
vərdişlərinin yaranması. 
Ləvazimat:  Skanedici zond mikroskopu (Model SZMU-L5),  
zond, NanoEducator proqramı və kompüter.  
Tədqiqat üçün nümunə:  TGZM nümunə testi və ya 
müəllimin seçdiyi hər hansı bir 
nümunə ola bilər. 
Müəllimin nəzarəti altında nümunə  səthinin skan edilməsi 
yerinə yetirilir, təcrübənin nəticələrini hər bir tələbə  fərdi 
qaydada işləməlidir. İşin təcrübi hissəsi bir dərs zamanı yerinə 
yetirilir və bu dörd saat davam edir. İşə başlamazdan qabaq, 
daha münasib xarakterli amplitud-tezlik xarakteristikası olan 
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
8
zond (bir simmetrik maksimumu olan) seçmək zəruridir  ki, 
tədqiq olunan nümunənin şəklini almaq mümkün olsun. 
 
1.2.
 
İşin məzmunu  
Skanedici zond mikroskopunun əsasları (SZM-in iş prin-
sipi, SZM-in əsas komponentləri və onların təyinatı). 
NanoEducator SZM-in konstruksiyası ilə tanışlıq (ümumi 
konstruksiyası, tunel cərəyanı  və qarşılıqlı  təsir qüvvəsinin 
universal çeviricisi, SZM-də skanetmə, zondun nümunəyə 
yaxınlaşma mexanizmi (əks  əlaqəyə giriş, 
Scanner Protration
 
və 
Probe Oscillation Amplitude
 parametrləri)).  NanoEducator 
skanedici cihazın, zond çeviricisinin iş prinsipləri və kons-
truksiyaları animasiya klipləri vasitəsilə aydınlaşdırılır.  
NanoEducator cihazının idarəetmə proqramı ilə tanışlıq 
(verilənlərin alınması və işlədilməsi rejimləri, skanedici qüvvə 
mikroskopu (SQM) və skanedici tunel mikroskoplarla (STM) 
iş).  
SQM rejimində birinci SZM şəklinin alınması, nümunənin 
qoyulması, zondun (zond çeviricisinin) yerinə qoyulması, nü-
munəyə  nəzərən zondun mövqeyinin təyini (skan edilən yerin 
seçilməsi,  əvvəlcədən zondun nümunəyə yaxınlaşdırılması), 
sürətli yaxınlaşma, rezonansı axtarmaq və işçi tezliyinin təyini, 
əks əlaqəyə giriş. 
Skanedicinin parametrlərinin seçilməsi (skanedicinin ölçü-
lərinin seçilmə kriteriyası, xətlər üzərində nöqtələrin sayı  və 
skanedici xətlərin sayı, skanedicinin sürəti,  əks  əlaqə dövrə-
sinin parametrləri (Feed Back Loop Gain), SZM-lə  şəklin 
alınması. Alınmış  şəklin işlədilməsi və  təhlili.  Şəkildəki skan-
edici arte-faktların kənarlaşdırılması. Alınmış şəklin qrafik təq-
dimatı  üsulları.   
SZM üsulu haqqında işə görə hesabat ümumi məlumatlar-
dan ibarət olmalıdır. Tələbədə təcrübədə eksperimentin nəticə-
lərinin işlənməsi və  təhlili  əsasında aldığı  vərdişlər özünü 
göstərməlidir.     

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 

Skanedici zond mikroskopunun əsasları 
Bərk cisimlərin səthlərinin öyrənilməsinin  əsaslı  tədqiqi 
üçün çoxlu sayda  müxtəlif üsullar mövcuddur. Mikroskoplar 
hələ XV əsrdən  şəkillərin böyüdülməsi üçün istifadə olunur. 
Həmin vaxtlarda həşəratları öyrənmək üçün sadə böyüdücü şü-
şələr hazırlanmışdı. XVII əsrin sonunda Antonio van Levenhuk 
optik mikroskop hazırlamış və bu hüceyrələrin mövcudluğunu
xəstəlik törədici mikroblar və bakteriyaların varlığını aşkar et-
məyə imkan vermişdir. Artıq XX əsrdə elektron və ion dəstələri 
vasitəsilə işləyən mikroskoplar hazırlanmışdır.     
Bütün sadalanan mikroskopiya üsullarında belə prinsip tət-
biq  olunur: tədqiq olunan obyektin hissəciklər seli vasitəsilə 
işıqlandırılması  və onun növbəti çevirmələri. Skanedici zond 
mikroskoplarında başqa prinsip istifadə olunur-hissəciklərlə  
zondlama əvəzinə mexaniki zond-iynə istifadə olunur [5]. Belə 
demək olar ki, əgər optik və elektron mikroskoplarında nümu-
nəyə baxılırsa, SZM-də isə nümunə  səthini toxunmaqla öyrə-
nirlər. 
SZM üsulunda tətbiq olunan başqa  əsas prinsip skanedici 
prinsipdir, yəni tədqiq olunan obyekt haqqındakı alınmış məlu-
mat diskret xarakterlidir (nöqtədən-nöqtəyə, xətdən-xəttə kimi). 
Zond yerini dəyişərək hər bir nöqtədə səth haqqında məlumatı 
skan edərək oxuyur. 
Skanedici zond mikroskopunun ümumi konstruksiyası        
SZM aşağıdakı  əsas hissələrdən ibarətdir (şəkil 1-1): 1- 
zond; 2-nümunə; 3-tədqiq olunan nümunənin səthi üzərində 
zondun yerini  dəyişmək üçün  x, y, z  pyezoelektrik mühərrik; 
4-zondun üfüqi müstəvidə skanetməni təmin edən x və y pye-
zoqurğuya gərginlik verən generator; 5-zondla nümunə ara-
sında qarşılıqlı təsirin lokal qiymətini  təyin edən elektron sen-
sor; 6-sensor dövrəsindəki V(t) cari siqnalı başlanğıcda verilən 
VS-lə müqayisə edən və V(t)-nin kənəraçıxmaları zamanı 
korrektəedən V
fb
 siqnallarını yaradan komparator; 7- z oxu üzrə 
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
10
zondun vəziyyətini idarə edən əks əlaqə elektron   dövrəsi; 8-
skanetmə prosesini idarə edən kompüter; 9-skan edilmiş şəkil. 
 
Şəkil 1-1.     Skanedici zond  mikroskopunun ümumi sxemi.   
      1- zond; 2 - nümunə; 3 - pyezoelektrik mühərriklər x, y, z; 
      4 - x, y pyezokeramikaya cərəyan verən generator; 
5 - elektron sensor; 6 - komparator; 7 - əks  əlaqə elektron 
dövrəsi; 8 - kompüter; 9 - z(x, y) şəkilin alınması. 
 
Sensorların növləri  
Skanedici zond mikroskopunun iş prinsipi zond tədqiq 
olunan nümunə səthinə ~
λ  məsafəyə qədər yaxınlaşarkən onlar  
arasında yaranan lokal qarşılıqlı  təsirin aşkarlanmasına  əsas-
lanır (burada 
λ  - zond-nümunə qarşılıqlı təsirin sönmə uzunlu-
ğudur). Zond-nümunə qarşılıqlı təsirin təbiətindən asılı olaraq: 
müxtəlif skanedici tunel mikroskopu (STM tunel cərəyanını 
aşkar edir), skanedici qüvvə mikroskopu (SQM qarşılıqlı  təsir 
qüvvəsini aşkar edir), yaxın sahə skanedici optik mikroskopu 
(YSOM elektromaqnit şüalanmasını  aşkar edir) və i.a. kimi 
növləri vardır. Skanedici qüvvə mikroskopu qarşılıqlı  təsirin 
xarakterindən asılı olaraq öz növbəsində atom-qüvvə mikros-
kopu (AQM), maqnit qüvvə mikroskopu (MQM), elek-tron 
qüvvə mikroskopu (EQM) və başqa növlərə bölünür. 
Girişdə qeyd olunduğu kimi zond mikroskopiyasının iki 
əsas STM və AQM metodları vardir.  
Tunel sensorundakı tunel cərəyanını ölçmək üçün zond və 
nümunə dövrəsinə qoşulmuş  cərəyan-gərginlik çeviricisindən 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
11 
(CGÇ) istifadə olunur. Skanedici zond qoşulmanın iki halı 
mümkündür: yerə birləşdirilmiş zonda nəzərən gərginliyin 
dəyişməsi nümunəyə verilir və ya yerə birləşdirilmiş nümunəyə  
nəzərən gərginliyin dəyişməsi zonda verilir. 
 
Şəkil 1-2. Tunel sensorun sxemi. 
 
Ənənəvi qarşılıqlı  təsir çeviricisi olaraq silisiumdan hazır-
lanmış konsol və ya kantilever (ingilis dilində cantilever-con-
sol) (şəkil 1-3) istifadə olunur. Kantileverin sonunda nümunə 
və zond arasında qarşılıqlı  təsir qüvvəsinin nəticəsi kimi 
meydana çıxan, kantileverin əyilməsinin qiymətini qeyd edən 
optik sxem yerləşmişdir.  
Qüvvə mikroskopiyasının yerinə yetirilməsinin kontakt, 
kontaktsız və qismən kontakt (yarım kontakt) üsulları mövcud-
dur. Kontakt üsulundan istifadə edilməsi zamanı zond nümunə 
səthinə toxunur. Kontakt qüvvənin təsiri nəticəsində kantilever 
əyilir və ondan əks olunan lazer şüaları kvadratik fotodetek-
torun mərkəzinə  nəzərən sürüşür. Beləliklə, kantileverin əyil-
məsi meyli fotodetektorun yuxarı  və  aşağı yarım hissəsinin 
işıqlanmasının nisbi dəyişməsinə nəzərən təyin olunur. 
Kontaktsız üsulun istifadə olunması zamanı zond nümunə-
nin səthində kənarda olur və bu zaman cəzbetmə qüvvələrinin 
təsir oblastında yerləşir. Cəzbetmə qüvvələri və onların qradi-
yenti kontakt itələmə qüvvələrinin təsirindən zəifdir. Buna görə 
də qarşılıqlı  cəzbetmə qüvvəsinin aşkarlanması üçün modul-
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
12
yasiya üsulu istifadə olunur. Bunun üçün pyezovibra-torun kö-
məyilə  şaquli istiqamətdə kantileverin müəyyən rezo-nans 
tezlikdə  rəqsi baş verir. Nümunənin səthindən uzaqda kantile-
verin rəqs amplitudunun qiyməti maksimal olsun. Cəzb-etmə 
qüvvəsinin qradiyentinin təsiri nəticəsində zond səthə yaxınla-
şarkən kantileverin rəqsinin rezonans tezliyi dəyişir, bu zaman 
onun rəqs amplitudu azalır. Bu amplituda fotodetektorun yuxarı 
və  aşağı yarımhissəsinin işıqlanmasının dəyişməsinə  nəzərən 
optik sxemin köməyilə qeyd olunur. 
 
Şəkil 1-3. Qüvvə sensorun sxemi. 
 
Yarımkontakt üsulunda, həmçinin qarşılıqlı  təsir qüvvəsini 
ölçmək üçün modulyasiya metodu tətbiq olunur. Yarımkontakt 
rejimində zond qismən nümunənin səthinə toxunur, bu zaman 
zond həm cəzbetmə oblastında, həm də itələmə oblastında 
növbə ilə olur. 
Qarşılıqlı təsir qüvvəsini aşkarlamaq üçün daha sadə üsullar 
da mövcuddur. Bu zaman yaranan qarşılıqlı  təsir qüvvəsinin 
birbaşa elektrik siqnalına çevrilməsi baş verir. Belə üsullardan 
biri pyezoeffektdən istifadə etməkdir, bu zaman qarşılıqlı təsir 
nəticəsində pyezomaterialın əyilməsi, elektrik siqnalının yaran-
masına səbəb olur. 
      
 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
13 
Pyezoelekrik mühərrik. Skanedicilər   
SZM-də çox kiçik məsafələrdə iynənin yerdəyişməsinə 
nəzarət etmək üçün pyezoelektrik mühərrikdən istifadə olunur. 
Bu pyezoelektrik mühərrik hərəkət etməyən tədqiq olunan nü-
munəyə  nəzərən zondun yerdəyişməsini və ya zonda nəzərən 
nümunənin yerdəyişməsini təmin edir, nəticədə zond mexaniki 
skan edir. 
Müasir SZM-də  tətbiq olunan əksər pyezoelektrik mühər-
riklərin işi, əks pyezoeffektdən istifadə olunmasına əsaslanır ki, 
bu elektrik sahəsinin təsiri nəticəsində pyezomaterialın ölçüləri-
nin dəyişməsi ilə bağlıdır. SZM-də  tətbiq olunan əksər pyezo-
keramik materialın tərkibi müxtəlif  əlavələr daxil olan 
Pb(ZrTi)O
3
 (qurğuşun sirkonat-titanat)-dir [6].  
Bir ucu bərkidilmiş pyezolövhənın uzanması 
31
d
h
U
l
=

 
ifadəsi ilə  təyin olunur. Burada, l  - lövhənın uzunluğu,  h  
lövhənın qalınlığı, U-pyezolövhənın uclarında bərkidilmiş elek-
trodlara tətbiq olunan elektrik gərginliyi, 
31
-materialın pyezo-
moduludur. 
Hal-hazırda pyezokeramik mühərriklər müxtəlif növ və for-
malarda istehsal olunur. Hər birinin 0,1-dən 300nm/V interva-
lında özünün unikal pyezomodulu olur. Belə ki, 0,1nm/V geniş-
lənmə əmsalına malik keramikaya 100mV gərginlik tətbiq olu-
narkən 0,1
o
 qədər yerdəyişmə almağa imkan verir. Bu da 
atom ölçüsündə ayırdetməyə imkan verir. Böyük diapazonda 
skanetmə almaq üçün pyezomodulun qiyməti böyük olan 
pyezokeramikalardan istifadə olunur. 
Həm nümunənin müstəvi səthi üzrə x, y həm də  şaquli 
istiqamətdə z zondun yerdəyişməsini təmin edən  pyezokera-
mik konstruksiyalar skanedicilər adlanır. Bir neçə növ skanet-
mə cihazları mövcuddur. Ən çox yayılmış “üçayaqlı” və “boru” 
şəkilli skanedici cihazlardır (şəkil 1-4). 
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
14
 
Şəkil 1-4. Skanetmə cihazların əsas konstruksiyaları: 
a)
 
üçayaqlı;  b)  boru səkilli. 
 
Üçayaqlı skanedicinin üç koordinat üzrə  hərəkətinin orto-
qonal strukturda yerdəyişməsini üç asılı olmayan pyezokera-
mikalar təmin edir. 
Boru şəkilli skanedicinin işi bilavasitə pyezoelektrik borula-
rin x, y müstəvisində (laterial) əyilməsi, z oxu boyunca isə 
uzanması və ya qısalması hesabına mümkün olur. Pyezoelektrik 
boruların x və y istiqamətlərində yerdəyişməsinin idarə olun-
ması üçün boruların səthi üzərində seqment şəklində dörd 
elektrod yerləşdirilir (şəkil 1-4b). x istiqamətində pyezoboru-
nun  əyilməsi üçün, +x istiqamətində keramikaya verilmiş  gər-
ginlik nəticəsində onun  bir tərəfinin uzanması lazımdır. Eyni 
prinsip y istiqamətində  hərəkətin  əmələ  gəlməsi üçün istifadə 
olunur. x və y istiqamətlərində yerdəyişmə, verilən gərginliklə 
və boru-nun uzunluğunun kvadratı ilə mütənasibdir. z istiqa-
mətində  hərəkət borunun mərkəzində yerləşmiş elektroda ve-
rilən gərginlik nəticəsində baş verir. Bütün bunlar borunun 
uzunluğu və  tətbiq olunan gərginliklə mütənasib olaraq bütün 
boruların uzanmasına gətirib çıxarır.  
SZM-lə  səthin skan edilməsi prosesi televizorun elektron-
şüa borusunda ekran üzrə elektron şüasının hərəkətinə oxşayır. 
Zond  əvvəlcə  xətt (sətirlər) boyunca düzünə  və  həmin xətt 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
15 
boyunca  əks istiqamətdə (sətrin  əksinə) hərəkət edərək, sonra 
növbəti sətrə (kadr hissəsinə) keçir. Generator tərəfindən ve-
rilən (adətən,  ədədi-analoq çeviricisi) mişarvarı  gərginliyin 
təsiri nəticəsində skanedicinin köməyilə kiçik addımlarla zon-
dun hərəkəti baş verir. Zondun düzünə hərəkəti zamanı tədqiq 
olunan səthin relyefi haqqında məlumat qeydə alınır.  
 
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə