Глава 6. Каталог скриптов
При помощи скрипта Sader_Normal_2_2.TXT вычисляется нормальная составляющая жёсткости кантилевера с использованием резонансного пика и планарных размеров кантилевера по методу Дж. Садера (John Sader).
При помощи скрипта Sader_Tors_1_2.TXT вычисляется латеральная составляющая жёсткости кантилевера с использованием резонансного пика и планарных размеров кантилевера по методу Дж. Садера (John Sader).
6.1.Скрипт “DFL_to_Force”
При помощи скрипта DFL to Force.TXT осуществляется перевод единиц измерения сигнала DFL из относительных (нА) в нН в соответствии с формулой:
DFL = deltaZ |
K (DFL |
−DFL ) |
(1) |
nN |
deltaDFL |
nA |
0 |
Где deltaZ/deltaDFL – чувствительность оптической системы, K – нормальная составляющая жесткости кантилевера [Н/м], DFLnA – значение сигнала DFL в относительных единицах [нА], DFL0 – значение сигнала DFL вдали от поверхности [нА].
6.1.1.Предварительные условия
Программная конфигурация:
Используйте версию Nova не ниже 1.026.950.
Скопируйте скрипт “DFL_to_Force_1_.txt” в папку “Nova/VBScripts/”.
Скопируйте файл “DFL_to_Force.ini” в папку “Nova/VBScripts/Config”.
Калибровка dZ/dDFL
Для выполнения начальной калибровки:
1.Настройте лазер.
2.В панели основных параметров выберите конфигурацию контроллера для группы контактных методов АСМ (Contact).
3.Произведите подвод.
4.Перейдите на вкладку Curves и выберите метод измерения DFL(Height) (см. Рис. 6-1). При использовании сканера с датчиками рекомендуется нажать
кнопку 
для замыкания цепи обратной связи датчика по Z–направлению перемещения зонда.
Рис. 6-1. Панель управления спектроскопическими измерениями
3-35
ЧАСТЬ 3. Макроязык “Nova PowerScript”
5. Выполните спектроскопию DFL(Height) (см. Рис. 6-2).
Рис. 6-2. Спектроскопия DFL(Height)
6.Измерьте наклон в левой части зависимости, используя парные маркеры.
Как видно из Рис. 6-2: deltaZ = 121 нм и deltaDFL = 4.1 нА (знак не имеет значения).
7.Измерьте величину сигнала вдали от поверхности (DFL0), используя одиночный маркер.
Как видно из Рис. 6-2, DFL0 = -1.58 нА.
Запомните измеренные величины для дальнейшего использования.
Данные величины будут действительны до тех пор, пока лазер не будет перенастроен.
6.1.2.Работа со скриптом
1. Выберите |
в |
Главном |
меню |
программы |
Nova |
ToolsÆNova PowerScriptÆScriptsÆDFL_to_Force_1_1.
Появится диалоговое окно Input (см. Рис. 6-3).
Рис. 6-3
3-36
Глава 6. Каталог скриптов
Диалоговое окно Input содержит следующие поля ввода:
−Flag (0 for Reset) – если Flag ≠ 0, то будет выполнена повторная калибровка по введенным данным. В противном случае будут возвращены стандартные калибровки для сигнала DFL [нА];
−K [N/m] – нормальная составляющая жесткости кантилевера;
−DeltaZ [nm] – величина DeltaZ (в нм), измеренная на стр. 3-36;
−DeltaDFL [nA] – величина DeltaDFL (в нА), измеренная на стр. 3-36;
−DFL0 [nA] – величина DFL0 (в нА), соответствующая положению кантилевера вблизи поверхности, измеренная на стр 3-36.
2.Нажмите кнопку OK для запуска скрипта.
После завершения алгоритма сигнал DFL (в нН) будет отображаться в Программном осциллографе и вкладке Curves. Сила = 0 нН будет соответствовать положению кантилевера, в котором он не касается поверхности.
Рис. 6-4. Силовая кривая (в нН)
3-37
ЧАСТЬ 3. Макроязык “Nova PowerScript”
6.2.Скрипт “Matrix Scan”
Иногда требуется сканировать большую площадь с высоким разрешением. Это может быть выполнено посредством сканирования меньших площадей.
К примеру, требуется сканировать площадь размером NXxNY = 10x10 нм с разбиением на 4 меньшие площади с 20% перекрытием между ними.
Рис. 6-5. Большая площадь сканирования
Алгоритм Matrix Scan автоматически проводит разбиение большой площади на меньшие площади (см. Рис. 6-6) с перекрытием (см. Рис. 6-7) и последующее сканирование меньших площадей.
3-38
Глава 6. Каталог скриптов
Рис. 6-6
Рис. 6-7
3-39
ЧАСТЬ 3. Макроязык “Nova PowerScript”
6.2.1.Программная конфигурация
Используйте версию Nova не ниже 1.026.850.
Скопируйте скрипт “Matrix_Scan_1_2.txt” в папку “Nova/VBScripts/”.
Скопируйте файл “MatrixScan.ini” в папку “Nova/VBScripts/Config”.
6.2.2.Работа со скриптом
1.Выберите большую площадь сканирования.
2.Запустите скрипт MatrixScan, выбрав в Главном меню программы Nova ToolsÆNova PowerScriptÆScriptsÆMatrixScan_1_2. Появится диалоговое окно Input (см. Рис. 6-8).
Рис. 6-8 Диалоговое окно Input
3.В диалоговом окне Input (см. Рис. 6-8) установите количество меньших площадей и величину смещения в %.
#ПРИМЕЧАНИЕ. Для закрытия диалогового окна Input установите величину смещения Ovelap < 0.
4.Нажмите кнопку OK для запуска скрипта.
#ПРИМЕЧАНИЕ. Введенные значения по умолчанию сохранятся в файле MatrixScan.ini.
6.3.Скрипт “Sader_Normal”
При помощи скрипта Sader_Normal_2_2.TXT вычисляется нормальная составляющая жёсткости кантилевера с использованием резонансного пика и планарных размеров кантилевера по методу Дж. Садера (John Sader).
3-40
Глава 6. Каталог скриптов
6.3.1.Предварительные условия
Программная конфигурация
Используйте версию Nova не ниже 1.026.950.
Скопируйте скрипт “Sader_Normal_2_2.txt” в папку “Nova/VBScripts/”.
Скопируйте файл “Sader.ini” в папку “Nova/VBScripts/Config”.
Начальная установка резонансного пика
1.В панели основных параметров выберите конфигурацию контроллера для группы полуконтактных методов АСМ (Semicontact).
2.Перейдите на вкладку Resonance and и найдите резонансную частоту кантилевера. Настройте параметры генератора и синхронного детектора для получения пика формы лоренциана (см. Рис. 6-9).
Рис. 6-9. Резонансная частота кантилевера
#ПРИМЕЧАНИЕ. Кантилевер может иметь несколько резонансных пиков. Поэтому начальные значения диапазона частот (From и To) должны быть установлены в диапазоне резонансных частот, определенных производителем.
3.Установите значения диапазона частот From и To отстоящими на 5-10 kHz от резонансной частоты.
3-41
ЧАСТЬ 3. Макроязык “Nova PowerScript”
6.3.2.Работа со скриптом
1. Выберите в Главном меню программы Nova
ToolsÆNova PowerScriptÆScriptsÆSader_Normal_2_2.
Появится диалоговое окно Input (см.Рис. 6-10).
Рис. 6-10. Диалоговое окно Input
Диалоговое окно Input содержит следующие поля ввода:
−Length(um) – длина кантилевера в мкм;
−Width(um) – ширина кантилевера в мкм.
2.Нажмите кнопку OK для запуска скрипта.
#ПРИМЕЧАНИЕ. Введенные значения по умолчанию сохранятся в файле
Sader.ini.
После завершения работы скрипта появится окно сообщения (см. Рис. 6-11), в котором будет выведено значение нормальной составляющей жесткости кантилевера в Н/м.
Рис. 6-11. Окно сообщения
6.3.3.Литература
1.John E. Sader, James W. M. Chon и Paul Mulvaney "Calibration of rectangular atomic force microscope cantilevers"
2.Review of Scientific Instruments, 70, 3967-3969 (1999).
6.4.Скрипт “Sader_Torsional”
При помощи скрипта Sader_Tors_1_2.TXT вычисляется латеральная составляющая жёсткости кантилевера с использованием резонансного пика и планарных размеров кантилевера по методу Дж. Садера (John Sader).
3-42
Глава 6. Каталог скриптов
6.4.1.Предварительные условия
Программная конфигурация
Используйте версию Nova не ниже 1.026.850.
Скопируйте скрипт “Sader_Tors_2_2.txt” в папку “Nova/VBScripts/”.
Скопируйте файл “Sader.ini” в папку “Nova/VBScripts/Config”.
Начальная установка резонансного пика
1.В панели основных параметров выберите конфигурацию контроллера для группы полуконтактных методов АСМ (Semicontact).
2.Перейдите на вкладку Resonance. В панели параметров синхронного
детектора в качестве входного сигнала детектора выберите сигнал LF
(см. Рис 6-12).
Рис 6-12
3. Найдите резонансную частоту кантилевера. Настройте параметры генератора и синхронного детектора для получения пика формы лоренциана
(см. Рис. 6-13).
Рис. 6-13 Резонансная частота кантилевера
3-43
ЧАСТЬ 3. Макроязык “Nova PowerScript”
#ПРИМЕЧАНИЕ. Кантилевер может иметь несколько резонансных пиков. Поэтому начальные значения диапазона частот (From и To) должны быть установлены в диапазоне резонансных частот, определенных производителем.
Установите значения диапазона частот From и To отстоящими на 5-10 kHz от резонансной частоты.
6.4.2.Работа со скриптом
1.Выберите в Главном меню программы Nova ToolsÆNova PowerScriptÆScriptsÆSader_Tors_1_2.
Появится диалоговое окно Input (см.Рис. 6-14).
Рис. 6-14 Диалоговое окно Input
Диалоговое окно Input содержит следующие поля ввода:
−Length(um) – длина кантилевера в мкм;
−Width(um) – ширина кантилевера в мкм.
2.Нажмите кнопку OK для запуска скрипта.
#ПРИМЕЧАНИЕ. Введенные значения по умолчанию сохранятся в файле
Sader.ini.
После завершения работы скрипта появится окно сообщения (см. Рис. 6-15), в котором будет выведено значение латеральной составляющей жесткости кантилевера в Н/м.
Рис. 6-15. Окно сообщения
3-44
