Устройство перемещений для определения микрорельефа и

МПК7H01L41/00
Устройство перемещений для определения
микрорельефа и стехиометрии поверхности
Полезная модель относится к области измерительной техники, а более
конкретно к устройствам перемещений для определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности.
Известно устройство перемещений для определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности, содержащее пьезосканер с зондом, острие
которого направлено на исследуемую поверхность и прецизионный
измеритель перемещений, например, туннельный датчик [Неволин В. К.
Физические основы туннельно-зондовой нанотехнологии. – Учебное пособие
// М.: МИЭТ, 2000. – 69 с. ил. (аналог)].
Недостатком
аналога
является
невозможность
определения
микрорельефа и стехиометрии поверхности диэлектрических материалов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату
является устройство перемещений для определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности, содержащее пьезосканер с зондом, острие
которого направлено на исследуемую поверхность и прецизионный
измеритель перемещений, например, туннельный датчик [Миронов В. Л.
Основы сканирующей зондовой микроскопии. – Учебное пособие для
студентов старших курсов высших учебных заведений // Российская
академия наук, Институт Физики микроструктур г. Нижний Новгород, 2004г.
– 110 с. (прототип)].
Недостатком прототипа так же является невозможность определения
микрорельефа и стехиометрии поверхности диэлектрических материалов.
В основу полезной модели положена задача обеспечить возможность
определения микрорельефа и стехиометрии поверхности любых, в том числе
диэлектрических материалов, при выполнении различных аналитикотехнологических операций.
Эта задача решается тем, что пьезосканер снабжен дополнительным
зондом, установленным параллельно основному, с возможностью
регулирования зазора между остриями основного и дополнительного зондов,
устройство снабжено магнитом, силовые линии которого расположены
параллельно исследуемой поверхности и перпендикулярно направлению
туннельного тока между остриями основного и дополнительного зондов.
Введение в устройство перемещений для определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности дополнительного зонда, причем острие его
находится на довольно близком расстоянии от острия основного зонда и
магнита, отклоняющего туннельный ток между остриями зондов так, чтобы
он «задевал» поверхностные слои атомов поверхности подложки, что, в
целом, и обеспечивает возможность определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности подложки.
Сущность полезной модели поясняется на (Фиг. 1) и (Фиг. 2).
На Фиг. 1 показано устройство определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности.
На Фиг. 2 показано расположение зондов и магнита, а так же
направление силовых линий магнитного поля, создаваемого магнитом.
Устройство определения микрорельефа и стехиометрии поверхности
(Фиг.1) содержит пьезосканер 1 с зондом 2, острие 3 которого направлено на
исследуемую поверхность 4 и прецизионный измеритель перемещений,
например, туннельный датчик. Пьезосканер 1 набжен дополнительным
зондом 5, установленным параллельно основному 2, с возможностью
регулирования зазора 6 (Фиг. 2) между остриями 3 основного 2 и
дополнительного 5 зондов. Устройство снабжено магнитом 7, силовые линии
8 которого расположены параллельно исследуемой поверхности 4 и
перпендикулярно направлению туннельного тока 9 между остриями 3
основного 2 и дополнительного 5 зондов.
Устройство определения микрорельефа и стехиометрии поверхности
работает следующим образом.
При подаче напряжения на пьезопривод 1 происходит расширение
биморфов, за счет чего зонды 2 и 5 опускаются (поднимаются) относительно
технологической поверхности подложки 4. При подаче напряжения на зонды
2 и 5, возникает туннельный ток 9 между остриями зондов 3. Туннельный ток
9 проходит в пространстве между остриями 3 зондов 2 и 5, задевая верхние
атомы поверхности подложки 4 из-за отклоняющего действия магнитного
поля, создаваемого магнитом 7. Характеристики туннельного тока 9
изменяются в зависимости от того, попадает ли он на атомы и насколько этот
ток провзаимодействует с электронами этих атомов. Таким образом, по
изменению туннельного тока 9 между остриями 3 зондов 2 и 5 можно судить
по изменению расстояния между зондами 2 и 5 и подложкой 4, что позволяет
определить микрорельеф и стехиометрию поверхности любого материала, в
том числе диэлектрического.
Применение предложенного устройства определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности позволяет определять микрорельеф и
стехиометрию поверхности подложки любых материалов, в том числе
диэлектрических, при выполнении различных нанотехнологических
операций.
Устройство определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности
Фиг. 1
Фиг. 2
Формула изобретения
Устройство для определения микрорельефа и стехиометрии
поверхности, содержащее пьезосканер с зондом, острие которого направлено
на исследуемую поверхность и прецизионный измеритель перемещений,
например, туннельный датчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пьезосканер
снабжен дополнительным зондом, установленным параллельно основному, с
возможностью регулирования зазора между остриями основного и
дополнительного зондов, устройство снабжено магнитом, силовые линии
которого расположены параллельно исследуемой поверхности и
перпендикулярно направлению туннельного тока между остриями основного
и дополнительного зондов.
Реферат
Полезная модель относится к области измерительной техники, а более
конкретно к устройствам перемещений для определения микрорельефа и
стехиометрии поверхности.
В основу полезной модели положена задача обеспечить возможность
определения микрорельефа и стехиометрии поверхности любых, в том числе
диэлектрических материалов, при выполнении различных аналитикотехнологических операций.
Эта задача решается тем, что пьезосканер снабжен дополнительным
зондом, установленным параллельно основному, с возможностью
регулирования зазора между остриями основного и дополнительного зондов,
устройство снабжено магнитом, силовые линии которого расположены
параллельно исследуемой поверхности и перпендикулярно направлению
туннельного тока между остриями основного и дополнительного зондов.