关于蘸水笔纳米刻蚀产生的点的侧向力对比.doc

关于蘸水笔纳米刻蚀产生的点的侧向力对比 介绍说明： 几种不同的刻蚀技术在他们被微加工之时或是之后都允许对物质的表面进行更改，在这些技术之中用途最广的可能是所谓的蘸水笔刻蚀。蘸水笔纳米刻蚀就是相当于将原子力显微镜的悬臂上的针尖当作一只自来水笔在写（图1）。这“墨水”，就是有许多的纳米规模的物质组成的，通过在周围的湿度下在针尖和样品之间自动形成水弯月面从针尖转移到样品表面。 图1：蘸水笔纳米刻蚀的原理（DPN）.（左图）装入：悬臂[1]被蘸入有“墨水”的纳米孔[2]然后被撤回[3].(右图)书写：已装载的悬臂被引入与书写表面接触，通过自身形成的水弯月面“ 墨水”被沉淀.图片有Nanoink公司提供. 蘸水笔纳米刻蚀的优势在于它图样的高分辨率（15nm）和精确率（5nm）。这种方式，可能以比较高的控制方式和微小的尺度在表面沉淀新的物质（如硫醇或其他的化学物质），导致激起新的应用。蘸水笔刻蚀技术于1999年在西北大学由Chad Mirkin教授提出来，他也因此获得专利。这项专有的蘸水笔纳米刻蚀证书现在属于NanoInk公司，它也是唯一一家蘸水笔刻蚀设备的供应商。经过蘸水笔纳米刻蚀沉淀的物质特性通常属于侧向力显微镜研究的内容，这是由于侧向力显微镜拥有其他显微镜少有的在高的分辨率下检测物质不同的技术能力。多模式原子力显微镜提供的侧向力显微镜融合有操作简单的特点，对于蘸水笔纳米刻蚀分析是个不错的选择。 侧向力显微镜： 侧向力显微镜能够分辨不同摩擦属性的区域。摩擦属性的不同可以通过粘度，弹性，依附力，毛细管作用力，表面化学或是参与物质静电力的相互作用等的不同而表现出来。当悬臂沿着纵轴静止垂直扫描的时候，悬臂扭转的弯曲度就将重现。扭转的角度与侧向力对指针的作用成比例的。当悬臂移动扫过区域平坦的表面显示的不同摩擦属性时，扭曲的角度在每个区域讲不同。这些不同摩擦属性的区域因此能够被绘制出来，属性能够被分析出来（图2）。 图2：原子力显微镜关于在蘸水笔纳米刻蚀下烷硫醇1.0 μm × 1.0 μm. 随着悬臂负载正常到表面侧向力组件的斜面的出现，表面形貌图对侧向力测量会产生影响。幸运的是，它有可能通过前后原子力显微镜扫描成像的对比区别侧向偏转是来源于表面的地形特点还是摩擦力。由于摩擦力产生的侧向偏转的信号改变不受地貌的影响。(对比图3的左右两图).（这个图形copy不下来） 依靠样品的弹性，样品表面在侧向力模式下测量后将会变形，特别是当它斜度比较深或是高地形特征的时候。由于过度的侧向力从这些特征中表现出来，变形可能导致测量中的人工制品破坏样品。为了避免偏转产生的影响，要确保表面的有效刚度高于悬臂的扭曲刚度。 侧向力显微镜已经成功的用于调查表面污染，化学品规范和物质的摩擦特征，比如半导体，高分子和数据储存设备。 使用的测量仪器： 所有测量的操作要有配置有CONTR型的悬臂的多模式原子力显微镜大扫描头，并在气态的侧向力模式下进行。 附：Nanosurf 是一家在人性化操作原子力显微镜和扫描隧道显微镜处于领先地位的供应商。通过帮助专业人员测量，分析和呈现3D表面信息，Nanosurf的产品和服务得到了世界范围内专业人员的信任。 Nanosurf公司的地址和联系方式： 2125 Center Avenue, Suite 507Fort Lee, NJ 07024 / USA Phone: 201-720-2829 Fax: 201-302-6062 Nanosurf公司总代理： Grammetstrasse 14CH-4410 Liestal / Switzerland Phone: +41-61-927 56 46 Fax: +41-61-927 56 47