M.Ə. Ramazanov, A. Q. Həsənov



Yüklə 4.53 Kb.
PDF просмотр
səhifə7/16
tarix02.12.2016
ölçüsü4.53 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16

Şəkil 4-3. Tətbiq olunan gərginliyin təsiri nəticəsində ideal 
pyezokeramikanın deformasiyası. 
 
    Pyezoelektrik keramika təcrübədə özünü şəkil 4-3-də göstə-
rilmiş  xətti modelə uyğun aparmır. Pyezokeramika əsasın-da 
skanedici ilə işləyərkən bu materialın bir sıra xüsusiyyət-lərinə 
diqqət etmək lazımdır.  
a)
 
Qeyri-xəttilik  
   Real pyezokeramika tətbiq olunan gərginlik nəticəsində 
qeyri-xətti deformasiya edir (şəkil 4-4). Pyezokeramikanın 
uzanması  tədbiq olunan gərginliyin funksiyasıdır: 
    
l

=f(U)     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(2) 
Qeyri xəttilik tədbiq olunan gərginliyin artması nəticəsində 
pyezomodulun 10-20%  artması hesabına yaranır.  
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
85
 
Şəkil 4-4.   Pyezokeramikanın mexaniki deformasiyasının qeyri-  
xəttiliyi. 
 
Səthin atomlararası  məsafə  tərtibində kiçik hissələrinin 
şəkillərinin alınması zamanı bu çatışmazlıq  əhəmiyyət kəsb 
etmir. Birincisi, diapazon dəyişməsi kiçik olduğuna görə qeyri-
ideal hərəkət yaranmır; ikincisi, əksər mühüm həndəsi para-
metrlər, məsələn rabitə uzunluğu başqa üsullarla əvvəlcədən 
ölçülmüş nəticələrdən məlum olur.  
Bəzən daha böyük obyektlərin, məsələn mikrotexnoloji 
üsullarının köməyilə hazırlanmış strukturlarda şəkillərin alın-
ması zamanı qeyri-xəttilik kifayət qədər böyük təhriflər yarada 
bilər. Pyezokeramikanın qeyri-xəttiliyi skanedicidə eyni ölçülü 
obyektlərin başlanğıcda və sonda alınmış  şəkillərinin müxtəlif 
ölçülərə malik olmasına səbəb olur.  
b)
 
Histerezis 
   Bu tip qeyri-xəttilik elektrik gərginliyinin istiqamətinin 
dəyişməsindən asılı olaraq uzanmanın birqiymətli olmamasına  
görə  (şəkil 4-5) yaranır. Bundan əlavə histerezisə görə pyezo-
keramika elektrik gərginliyini düz istiqamətdə və ya əks istiqa-
mətdə eyni cür dəyişməsindən sonra öz başlanğıc uzunluğunu 
almaya da bilər.  
Histerezisin qiyməti adətən 10% təşkil edir və bu pyezo-
keramik materialın tərkibindən və strukturundan asılıdır. Histe-
rezis SZM-də skanedicinin düzünə və əksinə yerdəyişmələri za-
manı skanetmə sahəsində sürüşmələrə  səbəb olur. Buna görə 
nümunə  səthinin SZM-də alınmış  şəkillərindəki histerezislə 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
86 
əlaqəli təhriflərin aradan qaldırılması üçün ölçmələri skanedi-
cinin yalnız düzünə və ya yalnız əksinə gedişi zamanı aparmaq 
lazımdır.  
 
Şəkil 4-5. Pyezokeramikanın histerezisi. 
 
c)
 
Sürüşmə   
Pyezokeramikanın sürüşməsi yavaş dreyflə aparılmış əvvəl-
ki yerdəyişmələrin istiqamətində  və ya gərginliyin sürətlə  də-
yişməsindən sonra mexaniki dəyişmələrdə gecikmələr zamanı 
əmələ  gəlir. Pilləvarı  gərginliyin tətbiqindən sonra pyezokera-
mikanın (cingintili) yerdəyişməsi  şəkil 4-6-dakı kimi davam 
edir.  
 
Şəkil 4-6. Pyezokeramikanın sürüşməsi və cingiltisi. 
 
Pyezokeramikanın sürüşməsi skanetmənin böyük sahələrdə 
və böyük sürətlə aparılması zamanı başlanğıc sahədə təhriflərin 
yaranması ilə özünü göstərir. Yeni pyezomateriala tətbiq olu-
nan gərginlik kifayət qədər sürətlə dəyişən zaman özünü bürü-
zə verir. Həmçinin təkrar skanetmə SZM şəkillərində xüsusi sü-
rüşmələrə gətirib çıxardır. Sürüşmə təsiri, skanedicinin sürətini  
azaltdıqdan və skanedicini “ilkin işə hazırlama”-dan sonra 
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
87
azalmış olur. Təcrübə zamanı SZM şəkillərində sürüşmə ilə 
bağlı təhriflər yaranarsa, skanedicini müəyyən vaxt dayandırıb 
prosesi yenidən təkrar etməli. Bu tətbiqlərdən sonra SZM 
şəkillərindəki təhriflər məsələn,  şaquli xətlərin  əmələ  gəlməsi 
ilə  əyilmə  təkrar kadrlarda azalmış olacaqdır. Aydındır ki, sü-
rüşmə tələb olan başlanğıc nöqtədə skanetməni başlamaq üçün 
skanedicini dərhal yerdəyişməsi zamanı meydana çıxır. Buna  
görə  də skanedicinin idarə olunması alqoritmlərində  dərhal 
idarəedici gərginliyin kəskin sıçrayışlı addımla dəyiş-məsi 
aradan götürülmüşdür və sürüşmənin nəzərə alınması üçün 
dayanma anı daxil edilmişdir.  
ç) Temperatur dreyfi 
Laboratoriyada temperaturun təsadüfü dəyişməsi həmişə 
mövcuddur və elementlərin konstruksiyalarının uzunluqlarının 
dəyişməsinə, zond və nümunə yerdəyişməsinə  nəzərən dəyiş-
mələrinin yaranmasına səbəb olur. Məsələn, 
S
T
o
1
=

 
tempera-tur dəyişməsi uzunluğu  l=20mm, temperaturun xətti 
geniş-lənmə  əmsalı
-1
-6
K
10
2
 

=
β
 olan pyezoboru uzunluğunu 
o
A
T
l
l
40
=

=

β
 qədər dəyişmiş olur.   
Z koordinatı üzrə hamar temperatur dreyfi, skanetmə pro-
sesində nümunənin SZM şəkillərində müstəvi meylinə  səbəb 
olur.  X və Y  koordinatları üzrə xətti ölçülərin dəyişməsi zond 
və nümunə müstəvisində yerdəyişmələrə  gətirib çıxırır və bu-
nun da nəticəsində  şəkillərin ölçüləri dəyişir. Bütünlüklə bu 
təhriflər keramikanın sürüşməsi ilə bağlı oxşar təhriflərdir.  
2. SZM skanedicilər 
Həm  x, y - nümunənin müstəvi səthi üzrə, həm də z - şaquli 
istiqamətdə zondun yerdəyişməsini təmin edən pyezoke-ramik 
konstruksiyasılar skanedicilər adlanır. Bir neçə növ skanetmə 
cihazları mövcuddur. Ən çox yayılmış “üç ayaqlı” və “boru” 
şəkilli skanedici cihazlardır (şəkil 4-7).  
 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
88 
 
    a)   
 
 
 
                 b) 
Şəkil 4-7. Üç ayaqlı skanedici (a) Z istiqamətində skanetmə zamanı 
çevrənin qövsü üzrə  hərəkət edir.  Boru şəkilli skanedici 
(b) mürəkkəb hiperbolik funksiyanı  təsvir edir. Bu 
effektlər SZM şəkillərində əyilmə təhriflərə gətirir. 
 
Üç ayaqlı skanedicinin üç koordinat oxu üzrə  hərəkətini 
ortoqonal strukturda yerləşmiş, üç asılı olmayan pyezokerami-
kalar yerinə yetirir. 
Skanetmə vaxtı X və Y pyezokeramikaya gərginlik verilir
skanedici Z pyezokeramikasının sonunda bərkidilmiş zondu 
nümunə müstəvisindən məcburi çıxarır. Beləliklə, Z-pyezoke-
ramikasına verilən gərginlik zondu nümunə ilə  əks  əlaqədə 
saxlamağa imkan yaradır. Bu zaman nümunənin səthi tamamilə 
hamar olarsa belə şəkildə bükülmüş formanın alınmasına səbəb 
olur (şəkil 4-8). 
Üçayaqlı skanedicidə Z-pyezokeramika və buna uyğun 
olaraq onun sonunda bərkidilmiş zond skanetmə zamanı çevrə-
nin qövsü üzrə hərəkət edir (2 tərtibli müstəvi). Bu qövs üçbu-
cağın faktiki ölçüləri ilə təyin olunur və skanetmənin sürətinin 
dəyişməsi onu dəyişdirmir. Bu təhriflər 2-ci tərtib levelinq 
vasitəsi ilə şəkildən (şəkil 4-8) asanlıqla kənarlaşdırıla bilər.  
Boru  şəkilli skanedicilər lotarial müstəvidə içi boş pyezo-
elektrik borunun əyilməsi və uzanması və ya borunun sıxılması 
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
89
nəticəsində işləyir. X və Y oxları istiqamətində borunun yerdə-
yişməsinin idarə olunması üçün istifadə olunan elektrodlar bo-
runun səthi üzrə dörd seqment şəklində yerləşdirilmişdir (şəkil 
4-7b). Borunun X dən +X istiqamətində əyilməsi və onun hər 
hansı bir tərəfinin uzanması üçün pyezokeramikaya gərginlik 
verilir. Eyni ilə Y oxu istiqamətində hərəkət alınması üçün bu 
prinsip istifadə olunur. Z oxu  istiqamətində  hərəkət alınması 
üçün borunun mərkəzində yerləşən elektroda gərginlik verilir.  
 
Şəkil 4-8. SZM şəklindən iki tərtibli sahənin çıxılması. 
  
  Z oxu istiqamətində borunun sıxılması və ya uzanması dia-
pazonu borunun uzunluğu ilə mütənasib olub,  eyni zamanda X 
və Y oxları istiqamətlərində  əyilmə uzunluğunun kvadratı ilə 
mütənasibdir. Nəticədə əgər nümunə boruya perpendikulyar qo-
yulmayıbsa böyük sahələrin skanedilməsi zamanı böyük de-
talları ölçmək üçün skanedicinin Z oxu istiqamətində yerdə-
yişməsi kifayət etməyə bilər.  
Boru  şəkilli skanedici üç ayaqlıya nəzərən daha yüksək 
tərtibdə  əyilmə  təhrifləri edir. Histerezisin qiyməti  skanedici-
nin sürəti və diapazonunun artması ilə artmış olur. Əyilmənin 
forması  və qiyməti skanetmənin sürəti və ölçülərindən asılı 
olaraq dəyişir. Boru şəkilli skanetmədən alınan şəkildə əyil-mə-
ni düzəltmək, daha böyük düzəlişlərin tərtibindən istifadə 
olunması başqa təhrifləri azaldır.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
90 
a)
 
Skanedicilərin xarakteristikalarının xəttiləşməsi 
üsulları  
   Skanedici  zond  mikroskoplarında pyezokeramikanın qeyri-
xəttiliyinin və başqa xüsusiyyətlərinin düzəlişləri üçün bir neçə 
üsullar mövcuddur.  
Bu problemin həlli üçün ən  əhəmiyyətli yaxınlaşmalardan 
biri bundan ibarətdir ki, düzünə ölçmələrdə skanedicinin ani 
vəziyyəti və qeyri xəttiliyinin düzəlişi real vaxtda əks  əlaqə 
dövrəsində  həyata keçirilir. Yerdəyişmə çeviricisi kimi həcm 
və ya tenzor çeviricisi, fotodetektor və ya optik interfero-
metrlər istifadə oluna bilər.   
   Optik  düzəliş üsulunda [14] (şəkil 4-9) pyezoelektrik boru 
şəkilli skanedicidə iki qarşılıqlı perpendikulyar pər yerləşir. 
Hər birində  yığcam aralıq və ya yarıq vardır. Hər bir pərdən 
müxtəlif tərəflərdə  işıq diodları  və diferensial fotodetektorlar 
yerləşdirilmişdir. İşıq diodu geniş işıq dəstələri ilə yarığı işıq-
landırır. Skanedici yerini dəyişərkən yarıq fotodetektora nəzə-
rən yerini dəyişir və onun səthi üzrə ensiz işıq sahəsinin yer-
dəyişməsi baş verir. İki fotodetoktor bölməsində müstəvi işığın 
yaratmış olduğu fotocərəyanlar fərqi gücləndiricidə skanedici-
nin dəyişməsinə mütənasib olan çıxış gərginliyinə çevirilir. X 
və Y oxları istiqamətində skanedicinin dəyişməsi ayrıca sxem-
lə ölçülür.  
Həcm çeviricilərindən [15] istifadə edərkən kondensatorun 
iki lövhəsi skanedicidə yaxın fiksə olunmuş  məsafədə yerləş-
dirilir. Skanedici hərəkət edərkən kontakt sahəsinin və skanedi-
cinin yerdəyişməsinə görə lövhələr arası  həcmin dəyişməsi 
təyin olunur. 
Tenzor çeviricilərindən istifadə edərkən [16] onun deforma-
siyası nəticəsində (tenzorezistiv çevirici effekt) naqilin elektrik 
müqaviməti ölçülür. Skanedicidə X, Z və Y pyezokeramikala-
rında yerləşmiş tenzor rezistorlarının müqavimətləri skanedi-
cinin yerdəyişməsinə mütənasib dəyişir.   
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
91
 
Şəkil 4-9. Bir kanal çeviricinin dəyişməsinin (solda) və iki 
koordinatlı detektorun həndəsi ölçülərinin (sağda) 
sxemi: İD-işıq diodu,  FD-fotodetektor. 
 
    İkinci daha sadə üsul pyezokeramikanı  həyəcanlandıran 
qeyri-xətti gərginliyin istifadə olunmasından ibarətdir. Bunun 
nəticəsində skanedicinin yerdəyişməsi xəttiliyə yaxın olur. 
Bunun üçün SZM qabaqcadan nizamlanır, yəni yerdəyişmənin 
tətbiq olunan gərginlikdən asılılığı (2) funksiyası tapılmış olur. 
Skanedicini nizamlamaq üçün qabaqcadan ölçüləri məlum olan 
periodik strukturlu(test-obyekt) nümunədən istifadə edilir.  
b)
 
Skanedicilərin rezonans tezlikləri 
     SZM skanedicisinin mühüm xarakteristikalarından biri onun 
rezonans tezliyidir. Müasir mikroskopların konstruksiya-ların-
da skanedici elementin maksimal görünüş sahəsini almaq üçün 
onun rezonans tezliyini qarşılıqlı güzəşt  əsasında   razılaşdır-
maq lazımdır.  
    Sərt konstruksiyalı və rezonans tezliyin qiyməti böyük olan 
skanedici, xarici titrəmələrin təsirindən yaxşı qoruyur və  
tezliyin kifayət qədər geniş sahəsində siqnalları kifayət qədər 
dəqiqliklə izləməyə imkan verir. Bu skanedicinin sürətini 
yüksək etməyə imkan verir. Beləliklə, informasiyanı almaq 
üçün vaxtı azaltmaq olar. Verilmiş oblastda skanetmə vaxtının 
azalması bir tərəfdən  əlverişlidirsə, digər tərəfdən bu, prinsi-
pial  əhəmiyyətə malik olub temperatur dreyfinin azalmasına 
gətirib çıxarır.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
92 
    Pyezoboru  formasındakı skanedicinin məxsusi rezonans 
tezliyini qiymətləndirək. Bunun üçün bir tərəfi möhkəm bərki-
dilmiş çubuğun X, Z müstəvisində eninə  rəqslərinin  əsas 
harmonik tezliyinin ifadəsindən istifadə edək  
(
)
m
EI
Y
2
2
875
,
1
2
1
l
π
ω
=
 
     (3) 
burada 
( )
z
I
Y
 - z oxuna nəzərən uzununa ətalət momentidir
l
-
uzunluq, m-kütlə,
ρ
2
c
E
=
-Yung modulu, c-pyezomaterialda 
səsin sürəti, 
ρ
-pyezokeramikanın sıxlığıdır.   
    Uzunluğu -
l
, radiusu-R  və divarının qalınlığı-h  olan    içi 
boş silindir üçün ətalət momenti  
( )













⎛ −

=
4
4
1
2
R
h
R
R
R
I
Y
π
  
kimidir.                                                                    
     
l
 = 30 mm, h = 1 mm, R = 6 mm,  c = 3,3*10

m/san, 
ρ
 = 
7 q/sm
2
 qiymətləri üçün 
ω  = 12,3 Khs alarıq.   
    (3) düsturundan görünür ki, skanedicinin uzunluğunun 
artırılması ilə skanedicinin yerdəyişmə diapazonun artması 
rezonans tezliyinin kvadratik azalmasına gətirib çıxarır. 
Aydındır ki, skanediciyə bərkidilməsi nümunənin kütləsi skan-
edicinin kütləsi ilə müqayisədə çox kiçikdir, əks halda bu 
rezonans tezliyinin azalması zamanı müşahidə olunacaq.  
    Skanedicinin rezonans tezliyini həmçinin, təcrübədə də ölç-
mək olar. Buna görə də mürəkkəb konfiqurasiyalı skanedicilər 
halında, riyazi hesablamaların kifayət qədər mürəkkəb məsələ 
kimi özünü göstərdiyinə görə  də  təcrübədən alınmış  nəticələr, 
skanedicinin verilənləri kimi istifadə edilir.   
   SZM zondları  
   Həndəsi ölçüləri ilə  fərqlənən SZM-in çoxlu müxtəlif 
formaları mövcuddur. Təcrübədə uyğun zondun işlədilməsi 
nümunə səthinin maraqlı xüsusiyyətlərini nəzərə almaqla təsvi-
ri üçün zəruridir.  
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
93
    AQM zondların formalarından biri kvadrat əsaslı olub tərəf-
lərinin uzunluğu təqribən 5mm olan silisium nitriddən hazır-
lanmış zondlardır (şəkil 4-10).  Zondla birlikdə kantileverlərin 
itilənməsi çuxurunda Si (100) altlıqda yerləşdirməklə-litoqra-
fiya və itiləmə ilə davam etdirilərək  Si
3
N
4
 -nin tozlanması ilə 
alınır. Tərəflərin nisbəti (hündürlüyün oturacağa) itiləmə 
çuxurunun həndəsi ölçüləri ilə  təyin olunur və  təqribən 1:1 
kimidir və ucunun radiusu 20-50 nm-dir.   
 
 
Şəkil 4-10.    İşıq  şüalandıran elektron mikroskopunda piramida 
formalı  AQM zondun şəkli. 
 
Konusvarı AQM zondlarının silisiumdan hazırlamaq (şəkil 
4-11) üçün kifayət qədər mürəkkəb texnoloji proses tətbiq edilir. 
Bu prosesə fotolitoqrafiya,  ion implantasiya,  kimyəvi və plaz-
ma itilənməsi daxildir. 
Mümkün hazırlanma texnologiyalarından birinin əsas mər-
hələləri  şəkil 4-12 verilmişdir [6]. Zond çeviricilərinin hazır-
lanması zamanı (kantileverin ucunda yerləşən zond) plastik 
kristal oriyentasiyalı silisiumdan istifadə olunur (Si 110). Löv-
hənin səthində nazik fotorezistor təbəqə yerləşdirilir (şəkil 4-12, 
2-ci mərhələ). Bundan sonra fotorezistor fotoşablon vasitəsilə 
ekspansiya edilir və fotorezistorun bir hissəsi kimyəvi itiləmə 
vasitəsi ilə  kənarlaşdırılır. Sonra Bor ionlarının implantasiyası 
aparılır, fotorezistorla qoruyucusu olmayan silisium sahəsində 
ionlar 10 mkm dərinliyə daxil olurlar (3-cü mərhələ). Bundan 
sonra fotorezistor xüsusi kimyəvi yolla yuyulur, termik bişirmə 
həyata keçirilir, nəticədə Bor atomları silisium kristallik qəfəs-
də yerləşdirilmiş olur. Silisium Bor qarışığı bir təbəqə  əmələ 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
94 
gətirir, yuyulma prosesini selektiv kimyəvi hazırlanma üçün 
dayandırılır. Lövhənin  əks tərəfində fotolitoqrafiya yenidən 
aparılır, nəticədə  dəqiq Bor implantasiya edilmiş oblastın 
üzərində fotorezistor təbəqəsi formalaşır. Bundan sonra lövhə 
Si
3
N
4
 (mərhələ 4) nazik təbəqə ilə örtülür. Fotorezistorun se-
lektiv kimyəvi  prosesi aparılır, həll olunma prosesində foto-
rezistor şişir və bilavasitə onun üzərində yerləşən  Si
3
N
4
 nazik 
təbəqəsini kəsir (mərhələ 5). Silisium lövhəsi görünən bir 
tərəfdən o bir tərəfə selektiv kimyəvi yuyucunun köməyi ilə 
yuyulur. Bu silisium ilə qarşılıqlı təsirdə olub, silisium qatışığı 
və Si
3
N

(mərhələ 6) təbəqəsi ilə qarşılıqlı  təsirdə olmur. 
Bundan sonra Si
3
N
4
 yuyulur, əks tərə-fində lehimlənmiş qarışıq 
sahədə lövhəni fotolitoqrafiya üsulu ilə fotorezistdən təpə 
forma yaradılır (7, 8 mərhələ). Bundan sonra silisiumun kim-
yəvi yuyulması nəticəsində fotorezist təpələri altında kremniya 
sütunları alınır (9 mərhələ).  Plazma itilənməsi vasitəsilə 
silisium sütunlarından iynə alınır (10, 11 mərhələ).   
 
Şəkil 4-11. İşıq şüalandıran elektron mikroskopunda konusvari 
AQM  zond. 
 
Plazma itilənməsi nəticəsində oturacağının radiusu 3-6 mkm,  
hündürlüyü 10-30 mkm olan konus formalı zond alınır (tərəf-
lərin nisbəti 3 - 5 : 1), zondun ucunun radiusu 10-20 nm dir.  
Bir silisium lövhəsində texnoloji əməliyyatın nəticəsində 
zond çeviricilərinin bütöv yığımı hazırlanmış olur. Elektrik 
ölçmələrin aparılması üçün zondun səthinə müxtəlif keçirici 
materiallardan olan örtüklər çəkilir (Au, Pt, W, Kr, Mo, Ti, 
W
2
C  və başqa). AQM maqnit zondlarının səthinə ferromaqnit 
Co, Fe, CoCr, FeCr, CoPt və başqa  materiallardan nazik təbəqə 
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
95
ilə örtük çəkilir.  
Xüsusi ensiz dərinlik və ya yarıq üçün ölçmələr aparmaq 
üçün visker (Whisker type) və ya supertipli xüsusi şəkilli zond-
lar istifadə olunur. Bu zondlar çox nazik uca malik olur və 
tərəflərinin nisbəti çox böyükdür. Bu da daha ensiz dərinliklərə 
daxil olmağa imkan verir. Məlumdur ki, standart zondlar çox 
dərinlikdə dibi və şaquli kənar divarları ölçməyə imkan vermir. 
Bu cür zondların ölçüləri belədir: uzunluğu 1,5-2mkm tərəf-
lərin nisbəti 10 : 1 dən böyük və ucunun radiusu 10nm-dir.   
 
 
 
Şəkil 4-12. Silisium AQM zondlarının hazırlanmasının əsas   
                  mərhələləri
STM üçün zondlar nazik volfram naqildən hazırlanır. 
Tərəflərinin nisbəti böyük olan, daha iti uclu zondların hazır-
lanması üçün bu naqillər elektrokimyəvi itiləmə prosesindən 
istifadə olunmaqla hazırlanır. Tərəflərin nisbəti adətən 5:1 
ucunun radiusu 10nm tərtibində olur.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
96 
 
 
Şəkil 4-13.  İşıq  şüalandıran elektron mikroskopunda AQM 
uzun nazik super zond. 
  
Atom ölçüləri tərtibində  şəkillərin alınması üçün müstəvi 
səthin kiçik hissəsində skan edilir.  Buna görə zondun ümumi 
həndəsi forması bunun tətbiqi üçün kritik deyildir. İstifadə olu-
nan STM zondların hazırlanması metodikası adi kəsici qayçının 
köməyilə naqilin kəsilməsidir. Kəsilmə 45
0
 bucaq altında ara-
lığa daxil edilməsi ilə eyni zamanda aparılır. Kəsil-mə zamanı 
kəsilən yerdə, dartılma qüvvələrin təsiri nəticəsində naqilin 
plastik deformasiyası baş verir. Nəticədə  kəsilmə yerində uc 
hissədə hamar olmayan çoxlu çıxıntılar və s. formalar yaranmış 
olur. Bu STM zondun işçi elementi olaraq tunelləşmə prose-
sində istifadə olunacaqdır (şəkil 4-14).  
SZM  şəkillərində zondla əlaqəli təhriflərin yaranması la-
büddür. Zond və nümunə səthi arasında qarşılıqlı təsir şəkil 4-
15-də göstərilmişdir. 
Bəzən zondun həndəsi formasının bilinməsi alınmış  şəkil-
lərin interpretasiyası zamanı belə təsiri azaltmağa imkan verir,  
həmçinin tədqiq olunan nümunənin xüsusiyyətlərinin aşkarlan-
ması üçün ən münasib zond işlədilir. 
b) Pilləli/çuxur tipli xüsusiyyətlərin təhrifləri  
      Təsvirlərin alınması zamanı zondun kəskin həndəsi xüsu-
siyyətlərinin olması çox vacibdir. Böyük radiuslu zond o zaman 
səthin xüsusiyyətləri ilə qarşılıqlı  təsirə başlayır ki, zondun 
mərkəzi oxu səthin xüsusiyyətlərinə çatmış olsun. Bunun şəkil 
4-16 təsvir olunmuş pillələrin  şəkilləri üzərində görmək olar. 
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
97
Zond səthin xüsusiyyətləri ilə qarşılıqlı təsirə başladıqdan sonra, 
kənarları iti olmayan dairəvi forma çəkir.  
 
Şəkil 4-14.  Mexaniki kəsilmiş naqilin sonunda mikroskopik 
formalar STM atom səviyyəsində  şəkillərinin alın-
ması üçün effektivdir. Nümunə  səthinə yaxın 
yerlərdəki elektronlar tunelləşməsində iştirak edirlər. 
 
Şəkil 4-15. SZM zondunun nümunə ilə kontaktda olan nöqtələri 
zondun həndəsi formasından və nümunə  səthinin 
həndəsi xüsusiyyətlərinin təsvirindən asılı olur.   
 
Əgər piramida formalı zond istifadə olunursa, zondun buca-
ğına bərabər pillə alınacaq. Beləliklə, belə xüsusiyyətlərin təs-
virləri üçün zondun tərəflərinin nisbəti kritik olmalıdır. Tərəf-
lərin nisbəti böyük olan zond ən kiçik təhriflər edəcəkdir.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
98 
 
Şəkil 4-16.  Pillələrin təsvirləri zamanı zondun həndəsi forması 
kritik  olmalıdır. Dairəvi formalı zondların yaratdıq-
ları  təsvirlər dairəvi forma kimi alınır(a). Tərəflərin 
nisbəti kiçik olan zond meyilli pillə yaradır (b).  
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16


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

    Ana səhifə