Microscopie à force électrique (EFM)

Microscopie à force électrique (EFM)
Microscopies à champ proche - formation spécialisée Mesures é
lectriques
+
Imagerie de charges à des surfaces, interfaces et dans des nanostructures
Montage typique : Veeco Interleave, mode “Lift“
•Pas de suivie de topographie
•Pas de compensation de CPD ni de mesure de potentiel de surface
•Quantification de l‘interaction electrostatique, renseignements sur charge, constante diélectrique
ε
+

Plan du cours:
Intro
Modèle capacité plane
Contraste EFM, séparation des contributions
Extension à des géométries réelles
Méthodes expérimentales
Applications
Microscopie
à
force
é
lectrique (EFM)

Microscopie
à
force
é
lectrique (EFM)
Intro
+
Osc out (~50 kHz)
In
Mag out
Lock-in
(Oscillation
Controller)
Phi out
Dither
VDC + VAC
cos ωt
Interaction électrostatique ajoute un
∆k effectif et change la fréquence de
Résonance du cantilevier
Sous excitation à fréquence constante, on observe
dne différence ∆ϕ entre l‘excitation et l‘oscillation
Pour de petites variations de fréquence,
∆ϕ dépend linéairement de ∆f

C
C
=
=
Simplification: Pointe sur nanoparticule = capacité remplit de diélectrique
Pointe sur substrat = capa vide
Microscopie
à
force
é
lectrique (EFM)
Les deux capacités
sont des condensateurs
plans idéals
ε, ρ

Mod
è
le capacit
é
plane
Solution unidimensionnelle de l‘équation de Poisson dans une
capacité plane; force et gradient de force exercés sur une plaque de la capa;
1) capa vide
C