Главная » » Нано-электрические измерения контактного сопротивления новой технологии
20:35
Нано-электрические измерения контактного сопротивления новой технологии
Электрические характеристики нано-
Исследование электрических свойств наноразмерных материалов, как правило, комплексное использование технологий для обнаружения и микроструктуры детерминированных точки интереса измерений. Тем не менее, дополнительный фактор будет рассмотрен вопрос давления на зонд результаты теста, так много материала, связанных со стрессом, стресс может вызвать электрические характеристики материалов резко измениться.
Теперь, новая технология измерений в нано-материалов для электрических и механических характеристик, которые оказывают давление на функции зонда, для людей, чтобы выявить Nano не может видеть явления прежде. Электрическое сопротивление контакта нано-инструмент измерения (Миннесота Миннеаполис Hysitron компания запустила nanoECR ™) может быть в тщательно контролируемой нагрузки или условия перемещения контакта для полевых измерений электрических и механических свойств. Технология может обеспечить различные измерения, связанные с временной базы, включая стресс, перемещение, тока и напряжения, мы можем значительно увеличить зонда от традиционных измерений нано-количество полученной информации. Это измерение из различных наноразмерных материалов и устройств для извлечения различных параметров фундамента.
Установлено, что выполнение мастера и контроля уникальных свойств наноматериалов горячей точкой современной науки. Контролировать свои механические свойства, электрические свойства и отношения между искажения поведения материалов и устройств для разработки следующего поколения является существенным. nanoECR системы помогают этих областях исследований, нано-материалы могут быть использованы для изучения давления индуцированные фазовые превращения, диод поведения, туннельный эффект, пьезоэлектрический отклик и так далее.
Новый метод измерения
Разнообразие применений нанотехнологий для измерения связанных механических и электрических измерений, а высокая точность, повторяемость и датчик позиционирования, ряд специальных задач. В соответствии с зондом / условия образца контакта, величина тока может быть от нескольких годовых до нескольких мА, напряжение величиной от нескольких мкВ до нескольких V, применяется датчик давления от нескольких нН до нескольких млн., датчик перемещения из нескольких Å до нескольких мкм. Кроме того, уникальная геометрия нано-контактов и многие технические проблемы, с которыми мы сталкиваемся.
По этим причинам, Hysitron компания разработала набор интегрированных Hysitron TriboIndenter ™ нано-механического тестера и 2602 двухканальный цифровой исходной таблицы (Кливленд, штат Огайо, Keithley Instruments Инк продукции) системы. Система также включает в себя проводящих множества образцов, емкость данного патентных лицензий (nanoECR) твердость конвертер и проводящего зонда (рис. 1). Преобразователь может быть через ток, не внешние провода подключены к зонд, чтобы максимизировать точность тестирования и повторяемость. Это "иглу" типа измерения структуры для обеспечения безопасного доступа, помочь уменьшить возможные источники ошибок.
Система также включает в себя полный комплексный сбор данных системы поддержки давления - перемещение и тока - измерение напряжений в реальном времени между ассоциации. Пользователи могут помощи приобретения системы связаны с тестером, другие меры, в режиме реального времени и извлечь необходимые параметры. Через интерфейс пользователя в очень широком нагрузки и перемещения контролируемых условиях легко настроить все испытания переменных. Характеристик исходной таблицы благодаря бортовой цифровой процессор тестовый скрипт, он может автоматически запускать тестовые последовательности, обеспечивает синхронизацию для других аппаратных компонентов, чтобы свести к минимуму сроки между различными частями системы / вопросы контроля.
Эксплуатация системы
Во время тестирования зонда был выдвинут на поверхности образца, а также постоянный мониторинг перемещения. На основе давления и перемещения данных образцов могут быть непосредственно рассчитаны твердость и модуль упругости. Для электрических параметров, Keithley цифрового радио для загрузки мастера исходной таблицы смещения тестируемого устройства (ТУ) в сочетании с электрической станции вещания проводимости. Когда проводимости зонда пирсинг твердости материала, система может непрерывно измерять ток, напряжение, давление и перемещение.
Руководствуясь давление / смещение обнаружения обусловлено статических преобразователей для достижения, с очень низким уровнем шума измерения и высокая чувствительность. Конвертер / зонд сочетании пьезоэлектрических системы позиционирования для достижения установленных образцов топологии сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) изображения и очень точный тест месте.
В типичном процессе измерения, номер один канал для исходной таблицы, чтобы достичь источника и меры операции, еще один канал для тока в напряжение усилителя, ток передачи данных для управления компьютером. Управляющее программное обеспечение является чрезвычайно гибкой, позволяя пользователю указать и меру источника тока и напряжения амплитудой давления или перемещение предварительно определенной точке IV сканирования. NanoECR пользователя программный интерфейс для управления всеми функциями цифрового источника таблицы, без необходимости вручную изменять параметры самого инструмента. Благодаря гибкости программного обеспечения и автоматизированной процедуры тестирования, пользователям не нужно ручном режиме, для проверки самых сложных образцов. Время тестирования во многом зависит от определенных пользователем переменных, но обычные времени тестовых последовательностей только около 1 минуты.
Hysitron nanoECR системы разрешения, точности и шума производительности:
• Давление Разрешение: 1nN • Давление Белый шум: 100nN • Смещение резолюции: 0.04nm • перемещение белого шума: 0.2nm • Текущее разрешение: 5pA • белый шум ток: 12pA • Разрешение по напряжению: 5μV • XY Точность позиционирования: 10 нм
Примеры кремния изменения фазы
Обнаружение процесса исследование давления индуцированных фазовых превращений (см. ссылки), кремния материал хороший пример. Датчик нагрузки / удалить процесс давления с зондом для увеличения / уменьшения, перемещения зонда в регионе под нано-деформации фазовый переход происходит. Зонд в процесс загрузки, Si-я (алмаз кубической кристаллической структурой) около 11 ~ 12GPa давление будет преобразован в Si-II (металлические β-Sn). При удалении зонда, когда зонд / образец уменьшает контактное давление, там будет дальше от Si-II для Si-III/XII изменения.
