Сканирующая прыжковая микроскопия (СПМ)

Стандартные методики измерения в АСМ делятся на две группы: статические и динамические. В первом случае анализ материалов проводится отслеживанием отклонения упругой консоли зондового датчика (кантилевера) от своего начального положения (контактные методики), а во втором – по изменению амплитуды и фазы вынужденных колебаний зонда в результате взаимодействия с образцом (полуконтактные методики). Возбуждение колебаний в динамических режимах осуществляется на собственных частотах кантилевера, которые составляют сотни кГц и зависят от конструкции и материала зонда.

Помимо традиционных методов исследования, заключающихся в картографировании поверхности образца, можно проводить и локальные измерения механических и электрических свойств объекта за счет снятия «кривых подвода-отвода» – зависимостей изгиба упругой консоли от расстояния над образцом z. Такой метод измерения свойств поверхности называется сканирующей прыжковой микроскопии (СПМ). В приборах NTEGRA она носит название HybriD Mode (HD).

Суть сканирующей прыжковой микроскопии (СПМ) заключается в последовательном измерении зависимости силы прижатия зонда к поверхности образца от величины расстояния между зондом и образцом F(z) в каждой точке области сканирования. Таким образом, перемещаясь от пикселя к пикселю, в рамках одного сканирования удается получить распределение по поверхности большого количества параметров структуры, таких как: топография, силы адгезии/когезии, карта токов, модуль Юнга, латеральный и вертикальный пьезоотклик и т.д.

Данная сканирующая мода считается более щадящей как по отношению к образцам, так и по отношению к зонду в силу отсутствия боковых сил взаимодействия, приводящих к закручиванию зонда и впоследствии к его поломке. Также за счет отсутствия бокового закручивания, токовая карта, полученная в режиме СПМ, более точечно измеряет каналы проводимости.