可挑选单根纳米线的AFMSEM二合一显微解锁机械、电学及多元功用协同剖析！

  在很多研讨范畴，原位，多模态表征技能的需求日渐增加。美国Quantum Design公司研制的，将原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、及EDS等功用相结合，可以在

  近期，Quantum Design公司在FusionScope基础上，进一步集成了全新的Kleindiekde 纳米机械手，可以定制化的对单根纳米线进行机械和电学剖析，完结对部分偏执电极结构的导电AFM和静电力显微镜（EFM）的多样化研讨。

  Kleindiek的纳米机械手作为规范SEM或FIB体系中已然老练的集成组件，凭仗其易于集成和超卓的稳定性，可以在必定程度上完结亚纳米级的高精度移动。其高度灵敏的规划适用于开发各种定制化运用，从机械操作到电气探针操作，以及电子束诱导电流（EBIC）丈量。在FusionScope体系中，最多可完结四个Kleindiek纳米机械手的无缝集成，以此来完结AFM，SEM和微探针的直接组合。

  图2 将4个Kleindiek纳米机械手集成到FusionScope体系中，固定在样品台外表便利完结耳轴的80°同步旋转。

  经过纳米机械手以钨针准确拾取单个纳米线后，运用FusionScope的侧向视界功用，可将纳米线定位在AFM探针顶级下方，然后AFM对单根纳米线打开力-间隔曲线丈量，与此一起，SEM可以同步监测整个力-间隔丈量进程。经过对所搜集的数据深入剖析及处理，可有用核算绷簧常数等力学参数。

  图3 将4个Kleindiek纳米机械手集成到FusionScope体系中，固定在样品台外表便利完结耳轴的80°同步旋转。

  本事例的样品是一个在N型硅基底上制造的ZnO纳米线阵列，并带有Cr/Au底层电极，运用高度集成的FusionScope与Kleindiek 的纳米机械手，运用其准确定位和电气探针才能，可以将纳米机械手针尖放置在单根ZnO纳米线上，经过丈量显现欧姆行为的I/V曲线来获取体系的电气特性，电阻为230kΩ。

  图4 ZnO纳米线样品示意图；装载在FusionScope中纳米机械手在单根ZnO纳米线的顶端以及测验的I/V曲线. 金电极结构的电学功能表征

  该事例运用一种在硅基底上相互衔接的8根电极作为测验电学功能表征的目标，试验设备包括运用纳米机械手有挑选地偏置单个电极，一起进行导电AFM和EFM丈量。运用FusionScope 的侧向视界将两个纳米机械手放置在电极结构上

  顶级能轻松地在探针顶级邻近移动，并定位在每个电极结构上，可以一起对电极和导电AFM设置偏置电压。

  同上述试验类似，依然运用两个纳米机械手放置于金电极样品外表，在偏置电极结构的顶部进行EFM丈量，只要两个最

  在第二个事例中，咱们在硅衬底上创建了一个孤立的区域，涂有25 nm的薄金膜，运用Kleindiek纳米机械手刮擦外表的一部分，然后运用一根纳米机械手对这个划定区域进行偏置，然后使得金岛和周围区域之间发生电位差，参见图6，对金膜区域施加-1V的负偏压，而周围区域坚持接地。经过对孤立金膜鸿沟的EFM丈量，剖析了偏置金岛及其周围接地区域的静电特性。在描摹图和叠加EFM相图信号的组合中，可以丈量到偏置区和无偏置区之间的显着比照。

  纳米机械手，绿色纳米机械手偏压于孤立的金岛，蓝色纳米机械手接地，施加-1V偏压导致SEM图画中呈现不同比照度；（右图）在偏置金岛鸿沟上叠加EFM相图信号，EFM信号清楚地显现了偏区和非偏区之间的差异。FusionScope结合电勘探、导电AFM和EFM模块后，可以剖析不同电极结构的具体电学特性。凭仗其准确导航纳米机械手和导电AFM的才能，使得对运转中的电气设备做相关剖析成为可能。FusionScope的多模态功用与Kleindiek纳米机械手的高精度相结合，为纳米级剖析试验开辟了宽广的全新可能性。设备不只完结了在AFM，SEM和EDS三种形式之间的无缝切换，并且在原位操作和电学探针剖析样品方面的才能也得到了进一步拓宽。