D3100掃描探針顯微鏡儀器

 

一、系統規格及型號:

1. 機型:Veeco Dimension 3100 Scanning Probe Microscope (D3100)

2. 最大平面掃描範圍:90 × 90 μm

3. 最大高度掃描範圍:~6 μm

4. 最小解析度:~1.5 nm in X-Y,~ A in Z direction

5. 雜訊:RMS ~0.5 A

6. 最大試片尺寸:200 mm × 200 mm,厚度< 12 mm

7. OM最高分辨率:~2μm

8. 操作環境:大氣1atm

 

二、系統外觀:(結構如下圖所示)

D3100掃描探針顯微鏡系統主要分四個部份:(1)Tip Head (include Scanner & Tip Holder);(2)OM & Lamp;(3) Stage & Pump;(4) Controller & PC。(結構如下圖所示)

 

三、使用功能說明:

AFM (Atomic Force Microscope)探針貼近試片表面時,探針與試片之間的作用力大小反應於懸臂的形變上,藉由導入雷射光束並探測懸臂形變量,將訊號送至回饋控制電路處理並輸出至Z掃瞄器,可以得到等作用力的高度輪廓。以閉迴路X-Y掃瞄器做探針-試片間相對性位移,描繪出試片微區的表面形貌,具有較高的位置精確度,新一代之閉迴路控制系統可加快掃描速率。經由表面形貌數據的統計,可以萃取出表面粗糙度、粒徑大小等參數。

 

分析項目

檢測說明

範例

1

2D/3D Morphology

檢測高解析度二維與三維表面形貌影像,圖像解析度可高達2 Mega pixel.

2

Step Profile

橫截面數據分析(pattern的寬與高)

3

Roughness Analysis

表面粗糙度分析

4

Scanning Capacitance Microscopy(SCM)

表面二維載子種類與濃度定性分析可偵測載子濃度範圍1015~1020 /cm3最小空間解析度 ~30 nm!

 

機台特色:

1. 非破壞性量測表面形貌

2. 可做大試片掃描,無須破片( < 8 inch)

3. 樣品:固態片狀材料,最大高度落差< 6 μm

4. 單一圖像解析度可高達2 Mega pixels

5. XYZ閉迴路控制系統,提高位置精確度

6. 新一代之閉迴路控制系統可加快掃描速率

7. 擴充功能:陸續將建置SSRM、C-AFM功能