Conclusions and Outlook

The vibration reduction system shows a reduction in the system vibration, having the expected behavior. The STM was tested by imaging Au(111) 2° offset surface. The air-STM was assembled with success, and minor adjustments to the tip have been made. Present and future work consists of calibrating the air STM using HOPG. Future work will also focus on the tunneling characteristics of charge effects in the air STM. Several investigations have shown the great influence of ambient humidity, giving rise to significant surface conductivity even on insulators. The successful design and assembly of this air STM design will provide a tool to characterize atomically thin films such as graphene.

Аннотация

Рассматривается сканирующий туннельный микроскоп на воздушной подушке для исследования тонких пленок на атомарном уровне в автоматическом режиме в условиях окружающей среды в сравнении с микроскопом с вакуумной системой. Приводится описание конструкции микроскопа для гашения вибраций, электронной части с обратной связью и способа подвода датчика к объекту контроля. Описывается эксперимент контроля пленки Au (111).

Реферат

Рассматривают туннельный микроскоп для сканирования двухмерных материалов на атомарном уровне. Основное преимущество использования микроскопа с воздушной подушкой над микроскопом с вакуумной системой является существенное снижение времени передачи и подготовки образца для сканирования. Микроскоп с воздушной подушкой дешевле, прост в использовании и обслуживании. Элементы конструкции, воздушная подушка и решения при проектировании микроскопа позволяют гасить высокие и низкие частоты вибраций. Вибрационный анализ системы с помощью ПО показывает эффективность использования воздушного цилиндра для снижения вибрации и воздушной подушки. Малый размер датчика устраняет возможность вибрационного шума. В вертикальной и горизонтальной плоскости датчик перемещается микроманипулятором. Конструкция из трех керамических пьезоэлектрических трубок отвечает за точный подвод датчика к объекту контроля. Поверхность сканируют в режиме постоянного тока путем настройки зазора между датчиком и поверхностью контроля. Туннельный ток устраняют боковым перемещением датчика. Обратная связь в схеме микроскопа отвечает за стабильность сканирования. Испытания работы систем микроскопа на золотой пленке Au (111) со смещением 2⁰ подтвердили преимущества конструкции, электронной части и механизма подвода датчика. Микроскоп применяют для контроля тонких пленок на атомарном уровне в автоматическом режиме.