Сравнение методик атомно-силовой микроскопии при исследовании аморфных углеродных пленок

Аннотация

В работе представлены результаты исследования аморфной углеродной пленки методами атомно-силовой микроскопии. Рассмотрены принципы основных методик измерений и параметры, определяющие латеральное разрешение и разрешение по оси z, а также особенности различных типов зондов. Проведено сравнение и выявлены особенности применения полуконтактной и контактной методик при исследовании мягких пленок с низкой адгезией. Показано, что при выборе метода сканирования атомно-силовой микроскопии всегда необходимо учитывать множество факторов – в первую очередь, это особенности образца и информация, которую необходимо извлечь в результате измерений. Если образец достаточно жесткий и необходимо провести точные измерения, то рекомендуется использовать мягкий зонд с длинной балкой в контакте. В случае «сложных» образцов – мягких, с сильно развитой поверхностью и плохой адгезией, применяется метод полуконтакта.

Рассмотрен метод измерения толщины пленки и проведен анализ погрешности с учетом выбранного режима измерений. Погрешность измерений толщины с использованием полуконтактного зонда и контактной методики составила 15 нм. В то же время, полуконтактный метод позволил без повреждения поверхности исследуемого образца получить четкое изображение и корректно оценить глубину царапины.