ナノエレクトリカル測定のためのAFM

アサイラム リサーチは、MFP-3D™およびCypher™ファミリーのAFM で、ナノスケールにおける電気特性評価を行うための完全なツールセットを提供しています。定量的な電気測定は、それ自体が目的であるのに対して、エレクトリカルモードは、サンプル中の他の物質と比較して、電気特性の定性的な違いをベースとした、成分の検出、識別、同定をすばやく行うために使用されます。
 

測定モード

  • ケルビン・プローブ・フォース顕微鏡 (KPFM; Kelvin Probe Force Microscopy) - 仕事関数の違い、トラップ電荷の存在、電圧オフセットに基づく表面電位を正確に測定
  • 電気力顕微鏡 (EFM ; Electric Force Microscopy) - 正電荷により生じた力の勾配をマッピング
  • コンダクティブAFM (CAFM) - 探針を流れる電流をサンプルに印加したバイアスの関数として測定
  • 高速フォースマッピングを用いた電流マッピング - 高速フォースカーブの接触区間にサンプルにバイアスを印加して電流を測定
  • 走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡 (sMIM; Scanning Microwave Impedance Microscopy) - dC/dVやdR/dVと同様に、局所的な静電容量や抵抗の変化をマッピング
  • ナノスケール絶縁膜経時破壊 (nanoTDDB; Nanoscale Time Dependent Dielectric Breakdown) - 誘電体薄膜の破壊を検出
 

用例

KPFM
  • ポリマー混合物中の導電性含有物を検出
  • 薄膜の被膜や厚さの均一性をモニター
  • 仕事関数に基づく金属ナノ構造をプローブ
  • 半導体の接合やヘテロ構造の電位プロファイルをキャラクタライズ
EFM
  • サンプルが含有するトラップ電荷の領域を識別
  • 絶縁マトリクスに埋め込まれたカーボンナノチューブを検出
CAFM
  • 不揮発性メモリ中のアクセスデバイスのスイッチング性をキャラクタライズ
sMIM
  • 導体、半導体、絶縁体を含む、広範囲な線形および非線形材料をキャラクタライズ
  • 材料の誘電率や導電率に基づくコントラストを提供
  • マイクロエレクトロニックデバイスの故障解析におけるアプリケーションを用いて、ドーパント濃度やドーパント型をマッピング
  • 金属vs.半金属挙動を示すカーボンナノチューブを識別
  • 表面で測定したキャパシタンスの変化に基づく埋込み構造の可視化

Selected Publications

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