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Aula 06: Pontas e artefatos em imagens de AFM
Abel André C. Recco
Resolução lateral
• Dois fatores afetam a resolução lateral: – Tamanho de pixel
– Raio da ponta
• Uma imagem de 1x1 m2 com 512 pontos possui um tamanho de pixel de 2nm.
• Ponta com raio de 5 nm. – Interação ponta amostra envolve uma fração do
raio da ponta .
– Resolução lateral de 1 à 2 nm.
Critério de Rayleigh
• Escolha da ponta. – Tamanho da estrutura da amostra – Estimativa grosseira da região de contato da ponta
com a amostra de 20 à 40 % do raio da ponta. – Razão de aspecto
• Altura/diagonal da base
– Modalidade de operação. • Contato • Não contato • LFM • MFM • Modulation force
Fabricação: ponta e cantilever
• Cantilever determinam a força aplica na amostra e a resolução lateral das imagens(ponta).
– Si
• Microfabricação ou por plasma
– Nitreto de Silício.
• Deposição sobre molde
• Espessuras menores que 1 m(tensão residual).
• Mais resistentes e duráveis.
Constante elástica
• Dependem de fatores geométricos e do material construído
• Geometrias: piramidal ou cônicas
• Contato e não contato
Pontas especiais
Si-Ataque eletroquímico Si-Ion-milling Si-Nanotubo
Fabricantes
• http://www.budgetsensors.com
• www.nanoworld.com
Artefatos em imagens de AFM
• Convolução de pontas:
– Razão de aspecto: Pontas “cegas”
• Pontas
– Contaminação ou danificadas
• Pontas
– Ponta dupla
Figure . Tapping mode AFM image of vertically aligned carbon nanotubes on silicon. The area scanner is 5 x 5 microns. The tip is not in good condition and is producing double tip images which can be seen repeated all over the image of the surface
• Ponta
– Ângulo amostra/ponta
• Ponta
– Imagem lateral da sonda
• Scanner
– Calibração: Não linearidade
• Scanner
– Cross coupling
• Scanner: Creep-Z axis
• Scanner
– Creep-X-Y
• Processamento de imagens
– Nivelar
• Processamento de imagens
– Filtros
• Ruído
– Vibrações
• Solo
• Acústicas
• Ruído
– Eletrônica
• Outros artefatos
– Feedback e scan rate.
• Ajuste dos parâmetros PID
• Outros artefatos
– Contaminação da superfície
Testes para se detectar artefatos
• Registrar uma nove imagem.
• Mudar a direção de varredura rápida
• Mudar a ampliação
• Girar a amostra de um ângulo conhecido
• Mudar o scan rate e verificar se a imagem se altera.
– Scan rate inadequados geram rúidos
• Amostra com uma estrutura conhecida
