Метрологічний аналіз та метрологічне забезпечення атомно-силової мікроскопії
Ключові слова:
Атомно-силовий мікроскоп, невизначеність, метрологічний аналіз, калібрування, 3D-вимірювання, нанотехнологіїАнотація
Обгрунтовано необхідність розроблення та впровадження стандартів щодо метрологічного забезпечення скануючих зондових мікроскопів як найбільш перспективних засобів вимірювальної техніки в області нанотехнологій та їх використання при сертифікаційних, контрольних, інспекційних випробуваннях. Проведено метрологічний аналіз атомно-силового мікроскопа NanoScope IIIa Dimension 3000, розроблена його метрологічна модель та методика і засоби його калібрування. На основі експериментальних даних визначені розкиди значень геометричних параметрів поверхонь у нанометровому діапазоні 3D-вимірювань, викликані впливом різних джерел невизначеності. Розраховано значення сумарної невизначеності, яке рівне 0,6746 нм, що підтверджує достовірність та точність тривимірного картографування поверхні за допомогою атомно-силового мікроскопа
Завантаження
Посилання
1. Singleton L. Analysis of the MEMSTAND survey on standardization for microsystems technology / L. Singleton, R.K. Leach, Z. Cui // Proc. Int. Seminar MEM-STAND. – Barcelona, Spain, 2003. – P. 11-31.
2. MEMS Industry Report: 2003 ‘‘Focus on Fabrication’’. – MEMS Industry Group, Pittsburgh, USA, 2003.
3. Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties. – London: The Royal Society & The Royal Academy of Engineering, 2004. – 116 p. 4. International Organization for Standardization: TC 229 «Nanotechnologies». – Mode of access: WWW.URL: http://www.iso.org/iso/iso_catalogue /catalogue_tc/ catalogue_tc_browse.htm?commid=381983. – Last access: 2010.
5. International Electrotechnical Commission: TC 113 «Nanotechnology standardization for electrical and electronic products and systems». – Mode of access: WWW.URL: http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:7:0::::FSP_O RG_ ID:1315. – Last access: 2010.
6. Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО). – Режим доступа: WWW.URL: http://www.rusnano.com/ Home.aspx.
7. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 8.592- 2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры рельефные нанометрового диапазона из монокристаллического кремния. Требования к геометрическим формам, линейным раз мерам и выбору материала для изготовления. – Москва, Стандартинформ, 2010 – 11 с.
8. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 8.593- 2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Микроскопы сканирующие зондовые атомно-силовые. Методика поверки. – Москва, Стандартинформ, 2010 – 17 с.
9. Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ 8.700- 2010. Государственная система обеспечения единства измерений. Методика измерений эффективной высоты шероховатости поверхности с помощью сканирующего зондового атомно-силового мікроскопа. – М.: Стандартинформ, 2010 – 30 с.
10. Leach . R.K. The European nanometrology landscape / R.K. Leach, R. Boyd, T. Burke, H.-U. Danzebrink, K. Dirscherl, Th. Dziomba, M. Gee, L. Koenders, V. Morazzani, A. Pidduck, D.l Roy, W.E.S. Unger, A. Yacoot // Nanotechnology 22 (2011), Р. 062001 (15pp).
11. G. Dai, F. Pohlenz, H.-U. Danzebrink, M. Xu, K. Hasche, G. Wilkening. Metrological large range scanning probe microscope // Rev. Sci. Instrum. 75, Р. 962-969 (2004).
12. Голубев С.С. Разработка и исследование методов и средств метрологического обслуживания сканирующих зондовых микроскопов. Диссертация на соиск. уч.ст. канд. техн. наук, спец. 05.11.15 «Метрология и метрологическое обеспечение» , Москва, 2008.
13. Nanoscale Calibration Standards and Methods Dimensional and Related Measurements in the Micro- and Nanometer Range // Edited by G. Wilkening, L. Koenders. –WILEYVCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005 – 528 р.
14. R. V. Lapshin (2004). Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology / R. V. Lapshin // Nanotechnology
15 (9): 1135-1151. DOI:10.1088/0957- 4484/15/9/006. ISSN 0957-4484.
15. http://www.nanoworld.com/probes_catalog.html.
16. NanoScope Command Reference Manual. Version 4.42. – Digital Instruments, a division of Veeco Metrology Group, Inc, 1999.
17. Dimension™ 3000 Instruction Manual. Version 4.22ce–01mar97. – Veeco Instruments Inc.,2004.
18. http://nanoworld.com/prob_cat_01.html.
19. http://www.ntmdt -tips.com/ catalog/ gratings /afm_cal/products.html.
20. http://www.spmtips.com/nsc/15/.
21. http://www.spmtips.com/dp/14/hires/albs.
22. J.S. Villarrubia. Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation, Surface Reconstruction and Tip Estimation /J.S. Villarrubia // Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. – 1997. – Volume 102, Number 4. – P. 425-454.
2. MEMS Industry Report: 2003 ‘‘Focus on Fabrication’’. – MEMS Industry Group, Pittsburgh, USA, 2003.
3. Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties. – London: The Royal Society & The Royal Academy of Engineering, 2004. – 116 p. 4. International Organization for Standardization: TC 229 «Nanotechnologies». – Mode of access: WWW.URL: http://www.iso.org/iso/iso_catalogue /catalogue_tc/ catalogue_tc_browse.htm?commid=381983. – Last access: 2010.
5. International Electrotechnical Commission: TC 113 «Nanotechnology standardization for electrical and electronic products and systems». – Mode of access: WWW.URL: http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:7:0::::FSP_O RG_ ID:1315. – Last access: 2010.
6. Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО). – Режим доступа: WWW.URL: http://www.rusnano.com/ Home.aspx.
7. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 8.592- 2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Меры рельефные нанометрового диапазона из монокристаллического кремния. Требования к геометрическим формам, линейным раз мерам и выбору материала для изготовления. – Москва, Стандартинформ, 2010 – 11 с.
8. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 8.593- 2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Микроскопы сканирующие зондовые атомно-силовые. Методика поверки. – Москва, Стандартинформ, 2010 – 17 с.
9. Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ 8.700- 2010. Государственная система обеспечения единства измерений. Методика измерений эффективной высоты шероховатости поверхности с помощью сканирующего зондового атомно-силового мікроскопа. – М.: Стандартинформ, 2010 – 30 с.
10. Leach . R.K. The European nanometrology landscape / R.K. Leach, R. Boyd, T. Burke, H.-U. Danzebrink, K. Dirscherl, Th. Dziomba, M. Gee, L. Koenders, V. Morazzani, A. Pidduck, D.l Roy, W.E.S. Unger, A. Yacoot // Nanotechnology 22 (2011), Р. 062001 (15pp).
11. G. Dai, F. Pohlenz, H.-U. Danzebrink, M. Xu, K. Hasche, G. Wilkening. Metrological large range scanning probe microscope // Rev. Sci. Instrum. 75, Р. 962-969 (2004).
12. Голубев С.С. Разработка и исследование методов и средств метрологического обслуживания сканирующих зондовых микроскопов. Диссертация на соиск. уч.ст. канд. техн. наук, спец. 05.11.15 «Метрология и метрологическое обеспечение» , Москва, 2008.
13. Nanoscale Calibration Standards and Methods Dimensional and Related Measurements in the Micro- and Nanometer Range // Edited by G. Wilkening, L. Koenders. –WILEYVCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005 – 528 р.
14. R. V. Lapshin (2004). Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology / R. V. Lapshin // Nanotechnology
15 (9): 1135-1151. DOI:10.1088/0957- 4484/15/9/006. ISSN 0957-4484.
15. http://www.nanoworld.com/probes_catalog.html.
16. NanoScope Command Reference Manual. Version 4.42. – Digital Instruments, a division of Veeco Metrology Group, Inc, 1999.
17. Dimension™ 3000 Instruction Manual. Version 4.22ce–01mar97. – Veeco Instruments Inc.,2004.
18. http://nanoworld.com/prob_cat_01.html.
19. http://www.ntmdt -tips.com/ catalog/ gratings /afm_cal/products.html.
20. http://www.spmtips.com/nsc/15/.
21. http://www.spmtips.com/dp/14/hires/albs.
22. J.S. Villarrubia. Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation, Surface Reconstruction and Tip Estimation /J.S. Villarrubia // Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. – 1997. – Volume 102, Number 4. – P. 425-454.
##submission.downloads##
Опубліковано
2011-05-17
Як цитувати
Надорожняк, Х. О., Витвицька, Л. А., Литвин, О. С., Литвин, П. М., Середюк, О. Є., & Прокопенко, І. В. (2011). Метрологічний аналіз та метрологічне забезпечення атомно-силової мікроскопії. Методи та прилади контролю якості, (1(26), 77–84. вилучено із https://mpky.nung.edu.ua/index.php/mpky/article/view/195
Номер
Розділ
МЕТОДИ ТА ПРИЛАДИ КОНТРОЛЮ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ
.png)
