AFM 模式

PeakForce sMIM

最灵敏、最全面的纳米尺度介电常数和导电率成像

扫描微波阻抗显微镜

扫描微波阻抗显微镜(sMIM)是一种基于 AFM 的技术,用于材料和器件表征而无需在样品和衬底之间进行电接触。其工作原理是通过反射来自针尖-样品界面的微波信号,揭示因近场信号穿透而在样品表面和次表面产生的电动力学性能。

通过对被测样品或器件施加交流偏压,sMIM 还可提供类似于传统扫描电容显微镜(SCM)的载流子分布(dC/dV)测试功能。采用相同的方法,还可实现独有功能——进行非线性电阻性能(dR/dV)成像。借助 sMIM 及其交流取样偏差调制信号,sMIM 适用于研究成分复杂的表面或具有宽动态范围的被测器件,如金属、半导体及绝缘体。作为一种近场方法,分辨率只受到探针针尖半径的限制,并可轻松实现 <30 nm 的横向分辨率的电学成像。这些独有的功能确保 sMIM 优于其他基于 AFM 的电力模式,从而适用于各类应用场景。

布鲁克的 sMIM 可实现:

  • 对半导体、导体、绝缘体和金属进行纳米电学测量
  • 直接、同步测量电容和电阻率
  • 对 dC/dV 产生的载流子分布进行测量
  • 由dR/dV提供的损耗系数振幅和相位
  • 位点特异性电容-电压和电阻率-电压谱(C-V 和 R-V曲线)
PeakForce sMIM 图像:(A)形貌;(B)粘附力;(C)DMT 模量;(D)绝缘衬底上水平排列的碳纳米管(CNT)的 sMIM-R 图。sMIM-R 通道确定这些 CNT 具有不同的导电率,如粘附力和 sMIM-R 通道上的方框所示。(样品由斯坦福大学 Greg Michael Pitner 和 H.–S. Philip Wong 教授提供。)

采用 PeakForce Tapping 技术的高分辨 sMIM

在布鲁克独有的 PeakForce Tapping® 技术的支持下,sMIM 大大拓展了自身的应用范围,克服了对脆弱样品进行测量这一难题,同时可对相互关联的力学性能进行同步成像。sMIM 能够在数十纳米长的尺度上对样品的局部变化直接成像,激发了全新的研究和应用领域,如 CNT、纳米颗粒氧化膜、次表面图案及半导体器件。采用 PeakForce Tapping 技术的 sMIM 用途广泛,有助于材料研究员和器件工程师探索各种功能的基本原理,并进行更深入、全面的材料表征及设备故障分析。

采用 PeakForce Tapping 技术的高分辨 sMIM 具有以下特点:

  • 最大限度的可重复性
  • 将技术推广到精细结构
  • 可同步进行纳米电学和纳米力学表征

PeakForce sMIM 的应用包括以下方面:

  • 静态随机存取存储器(SRAM)
  • 倒置纵向绝缘栅双极晶体管(IGBT)
  • 互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器
  • 半导体金属氧化物薄膜
  • 埋入式结构
  • SSRM(扫描扩散电阻显微术)
PeakForce sMIM 的应用包括以下方面:静态随机存取存储器(SRAM),倒置纵向绝缘栅双极晶体管(IGBT),互补金属氧化物半导体(CMOS),图像传感器,半导体金属氧化物薄膜,埋入式结构,SSRM