Аналіз і класифікація метрологічного забезпечення вимірювань рельєфу нанооб’єктів
Анотація
У статті проведено аналіз наявних методів та засобів вимірювання рельєфу нанооб’єктів і розроблено їх класифікацію на основі принципів використання. Розглянуто основні інформаційні параметри, на яких базується кожний описаний метод, та визначено умови їх найбільш ефективного застосування для вирішення задач вимірювання рельєфу нанооб’єктів. На основі проведеного аналізу було встановлено, що найбільш функціональним та універсальним при вирішенні широкого кола проблем є метод скануючої зондової мікроскопії. Розроблено класифікацію наявних методів скануючої зондової мікроскопії залежно від характеру їх застосування. Доведено, що збільшення кількості методів вимірювання, що використовуються при метрологічному аналізі нанооб’єктів, збільшить надійність і точність результатів вимірювань, і кожний метод забезпечить додаткові інформаційні параметри. Рекомендовано для підвищення точності нановимірювань використовувати методики, побудовані за принципом інтеграції інформації, наданої різними методами
Ключові слова
нанотехнології; нановимірювання; метрологія; методи та засоби вимірювання; наноматеріали
Використані джерела
[1] E. M. Bromberg, and K. L. Kulikovsky, Test methods for improving measurement accuracy. Moscow: Energiya‚ 2008. [in Russian].
[2] S. A. Kononogov, "Investigation of measuring and calibration capabilities of measuring instruments of the nanometer range", Zakonodatelnaya i prikladnaya metrologiya, no. 3, pp. 19-25, 2008. [in Russian].
[3] P. A. Todua, "Metrology and standardization in nanotechnology and nanoindustry", Izmeritelnaya tekhnika, no. 5, pp. 5-7, 2008. [in Russian].
[4] The Scanning Probe Image Processor (SPIP) [Online]. Available: www.imagemet.com.
[5] L. Garnaes, "Two-dimensional nanometer scale calibration based on one-dimensional gratings", Appl. Phys., A 66, pp. 831-835, 1998.
[6] Nanosurf. "Atomic force microscopy applications". [Online]. Available: //www.nanosurf.com/en/.
[7] "Equipment for real-time industrial appli-cations". [Online]. Available: http://www.digital-instruments.com/.
[8] W. Fritzsche, L. Takac, and E. Henderson, "Application of atomic force microscopy to visualization of DNA, chromatin, and chromosomes", Critical Reviews in Eukaryotic Gene Expression, vol. 7, pp. 231-240, 1997.
[9] S. Roth, L. Dellmann, G. A. Racine, and N. F. de Rooij, "High aspect ratio UV photolithography for electroplated structures", J. Micromech. Mecroeng., vol. 9, pp. 105108, 1999
[10] AZOnano. [Online]. Available: //www.azonano.com/.
[11] R. A. Said, "Microfabrication by localized electrochemical deposition: experimental investigation and theoretical modeling", Nanotechnology, vol. 15, p. 867, 2004.
[12] H. Iwasaki, T. Yoshinobu, and K. Sudoh, "Nanolithography on SiO2/Si with a scanning tunneling microscope", Nanotechnology, vol. 14, pp. 55-62, 2003.
[13] A. Majumdar, P. I. Oden, J. P. Carrejo, L. A. Nagahara, J. J. Graham, and J. Alexander, "Nanometer-scale lithography using the atomic force microscope", Appl. Phys
[14] C. K. Hyon et al., "Application of atomicforce-microscope direct patterning to selective positioning of InAs quantum dots on GaAs", Appl. Phys. Letters, vol. 77, pp. 2607-2609, 2000.
[15] M. Falvo et al., "The nanomanipulator: A teleoperator for manipulating materials at the nanomerter scale", in Proc. Int. Symp. On Science and Technology of Atomically Engineered Materials, 1996, pp. 579-586.
[16] M. Sitti, and H. Hashimoto, "Tele-nanorobotics using atomic force microscope as a robot and sensor", Advanced Robotics Journal, vol. 13, no. 4, pp. 417-436, 1999.
[17] M. Sitti, and H. Hashimoto, "Two-dimensional fine particle positioning under optical microscope using a piezoresistive cantilever as a manipulator", Journal of Micromechatronics, vol. 1, no. 1, pp. 25-48, 2000