Журнал технической физики

Авторам

Правила оформления публикаций

Вышедшие номера

2025
- 1 2 3 4 5 6
2024
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2023
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2022
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2021
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2020
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2019
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2018
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2017
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2016
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2015
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2014
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1999
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1998
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1997
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1996
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1995
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1994
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1993
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1992
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1991
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1990
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1989
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1988
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Особенности измерения поверхностного распределения электрического потенциала локальным зондом на основе полевого транзистора с каналом-нанопроводом

DOI: 10.21883/JTF.2020.05.49192.342a-19

Переводная версия: 10.1134/S1063784220050059

Российский научный фонд, РНФ грант 16-12-00072

Божьев И.В.^1,2, Крупенин В.А.^1,2, Преснов Д.Е.^1,3, Циняйкин И.И.^1,2, Дорофеев А.А.^1,2, Трифонов А.С.^1,2

¹Центр квантовых технологий Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия Quantum technologies centre M. V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

Quantum technologies centre M. V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

²Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет), Москва, Россия Department of Physics, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

Department of Physics, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

³Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow, Russia

Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow, Russia

Email: bozhjev.ivan@physics.msu.ru.

Поступила в редакцию: 17 октября 2019 г.

В окончательной редакции: 13 ноября 2019 г.

Принята к печати: 29 ноября 2019 г.

Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.

PDF версия

Продемонстрирован неразрушающий метод сканирующей зондовой микроскопии для одновременного измерения топографии поверхности и распределения электрического поля (заряда, потенциала). Сканирование поверхности осуществлено с помощью зондового датчика на основе камертона: взаимодействие с поверхностью осуществляется острым краем кремниевого чипа, закрепленного на одной из ножек кварцевого резонатора (камертона). Детектирование электрических потенциалов происходило с помощью полевого транзистора с каналом нанопроводом, сформированного вблизи острого края кремниевого чипа. Из-за невысокой добротности колебательной системы сканирование стандартными алгоритмами движения зонда над поверхностью приводили к быстрому износу и даже разрушению зонда. Был использован оригинальный алгоритм сканирования, основанный на алгоритме поточечного измерения рельефа поверхности и минимизирующий время взаимодействия зонда и исследуемого объекта. При этом минимальное время нахождения зонда в каждой точке поверхности составляло 1.0-1.6 ms и определялось временем отклика полевого транзистора на изменение электрического поля (время измерения одного кадра составило 20-30 min). Пространственное разрешение метода составило 10 nm для топографии и 20 nm для полевого профиля образца при одновременном их измерении. Полевое разрешение изготовленных чипов находилось в диапазоне 2-5 mV и определялось чувствительностью нанопровода полевого транзистора и расстоянием от нанопровода до вершины зонда. Ключевые слова: сканирующая зондовая микроскопия, полевой транзистор с каналом-нанопроводом, локальный зарядовый/полевой сенсор, кремний на изоляторе, зарядовая чувствительность.

Nonnenmacher M., O'Boyle M.P., Wickramasinghe H.K. // Appl. Phys. Lett. 1991. Vol. 58. N 25. P. 2921-2923. https://doi.org/10.1063/1.105227
Ligowski M., Moraru D., Anwar M., Mizuno T., Jablonski R., Tabe M. // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 93. N 14. P. 142101. https://doi.org/10.1063/1.2992202
Williams C.C., Hough W.P., Rishton S.A. // Appl. Phys. Lett. 1989. Vol. 55. N 2. P. 203-205. https://doi.org/10.1063/1.102096
Matey J.R., Blanc J. // Appl. Phys. Lett. 1985. Vol. 57. N 5. P.1437--1444. https://doi.org/10.1063/1.334506
Park H., Jung J., Min D.K., Kim S., Hong S. // Appl. Phys. Lett. 2004 Vol. 84. N 10. P. 1734-1736. https://doi.org/10.1063/1.1667266
Lee S.H., Lim G., Moon W., Shin H., Kim C.-W. // Ultramicroscopy. 2008. Vol. 108. N 10. P. 1094-1100. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2008.04.034
Shin K., Kang D.S., Lee S.H., Moon W. // Ultramicroscopy. 2015. Vol. 159. N 1. P. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2015.07.007
Ko H., Ryu K., Park H., Park C., Jeon D., Kim Y.K., Jung J., Min D.-K., Kim Y., Lee H.N., Park Y., Shin H., Hong S. // Nano Lett. 2011. Vol. 11. N 4. P. 1428-1433. https://doi.org/10.1021/nl103372a
Brenning H.T.A., Kubatkin S.E., Erts D., Kafanov S.G., Bauch T., Delsingat P. // Nano Letters. 2006. Vol. 6. N 5. P. 937-941. https://doi.org/10.1021/nl052526t
Yoo M.J., Fulton T.A., Hess H.F., Willett R.L., Dunkleberger L.N., Chichester R.J., Pfeiffer L.N., West K.W. // Science. 1997. Vol. 276. N 5312. P. 579-582. https://doi.org/10.1126/science.276.5312.579
Li M., Tang H.X., Roukes M.L. // Nature Nanotechnol. 2007. Vol. 2. P. 114-120. https://doi.org/10.1038/nnano.2006.208
Cui X., Freitag M., Martel R., Brus L., Avouris P. // Nano Lett. 2003. Vol. 3. N 6. P. 783-787. https://doi.org/10.1021/nl034193a
Coffey D.C., Ginger D.C. // Nature Mater. 2006. Vol. 5. P. 735-740. https://dx.doi.org/10.1038/nmat1712
Borgani R., Forchheimer D., Bergqvist J., Thoren P.-A., Inganas O., Haviland D.B. // Appl. Phys. Lett. 2014. Vol. 105. N 14. P. 143113. https://doi.org/10.1063/1.4897966
Maehashi K., Katsura T., Kerman K., Takamura Y., Matsumoto K., Tamiya E. // Analyt. Chem. 2007. Vol. 79. N 2. P. 782-787. https://doi.org/10.1021/ac060830g
Chen K.-I., Li B.-R., Chen Y.-T. // NanoToday. 2011. Vol. 6. N 2. P. 131-154. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2011.02.001
Kim D.-S., Jeong Y.-T., Park H.-J., Shin J.-K., Choi P., Lee J.-H., Lim G. // Biosensors Bioelectron. 2004. Vol. 20. N 1. P. 69-74. https://doi.org/10.1016/j.bios.2004.01.025
Yan R., Park J.-H., Choi Y., Heo C.-J., Yang S.-M., Lee L.P., Yang P. // Nature Nanotechnol. 2012. Vol. 7. P. 191-196. https://doi.org/10.1038/nnano.2011.226
Qing Q., Jiang Z., Xu L., Gao R., Mai L., Lieber C.M. // Nature Nanotechnol. 2014. Vol. 9. P. 142-147. https://doi.org/10.1038/nnano.2013.273
Presnova G., Presnov D., Krupenin V., Grigorenko V., Trifonov A., Andreeva I., Ignatenko O., Egorov A., Rubtsova M. // Biosensors Bioelectron. 2017. Vol. 88. P. 283-289. https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.08.054
Rubtsova M., Presnova G., Presnov D., Krupenin V., Grigorenko V., Egorov A. // Proced. Technol. 2017. Vol. 27. P. 234-235. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2017.04.099
Krupenin V.A., Presnov D.E., Zorin A.B., Niemeyer J. // Phys. B: Condens. Matter. 2000. Vol. 284-288. N 2. P. 1800-1801. https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)02990-7
Shorokhov V.V., Presnov D.E., Amitonov S.V., Pashkin Yu.A., Krupenin V.A. // Nanoscale. 2017. Vol. 9. N 2. P. 613-620. https://doi.org/10.1039/C6NR07258E
Dagesyan S.A., Shorokhov V.V., Presnov D.E., Soldatov E.S., Trifonov A.S., Krupenin V.A. // Nanotechnology. 2017. Vol. 28. N 22. P. 225304. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa6dea
Преснов Д.Е., Дагесян С.А., Божьев И.В., Шорохов В.В., Трифонов А.С., Шемухин А.А., Сапков И.В., Прохорова И.Г., Снигирев О.В., Крупенин В.А. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. aстрон. 2019. N 2. C. 64-68. http://vmu.phys.msu.ru/file/2019/2/19-2-064.pdf [ Presnov D.E., Dagesyan S.A., Bozhev I.V., Shorokhov V.V., Trifonov A.S., Shemukhin A.A., Sapkov I.V., Prokhorova I.G., Snigirev O.V., Krupenin V.A. // Moscow Univ. Phys. 2019. Vol. 74. N 2. P. 165-170. https://doi.org/10.3103/S0027134919020164
Stern J.E., Terris B.D., Mamin H.J., Rugar D. // Appl. Phys. Lett. 1988. Vol. 53. N 26. P. 2717-2719. https://doi.org/10.1063/1.100162
Domansky K., Leng Y., Williams C.C. // Appl. Phys. Lett. 1993. Vol. 63. N 11. P. 1513-1515. https://doi.org/10.1063/1.110759
Salfi J., Savelyev I., Blumin M., Nair S.V., Ruda H.E. // Nature nanotechnol. 2010. Vol. 5. N 10. P. 737-741. https://doi.org/10.1038/nnano.2010.180
Presnov D.E., Amitonov S.V., Krutitskii P.A., Kolybasova V.V., Devyatov I.A., Krupenin V.A., Soloviev I.I. // Beilstein J. Nanotechnol. 2013. Vol. 4. P. 330-335. https://doi.org/10.3762/bjnano.4.38
Trifonov A.S., Presnov D.E., Bozhev I.V., Evplov D.A., Desmaris V., Krupenin V.A. // Ultramicroscopy. 2017. Vol. 179. P. 33-40. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2017.03.030
Presnov D.E., Bozhev I.V., Miakonkikh A.V., Simakin S.G., Trifonov A.S., Krupenin V.A. // J. Appl. Phys. 2018. Vol. 123. N 5. P. 054503. https://doi.org/10.1063/1.5019250
de Pablo P.J., Colchero J., Gomez-Herrero J., Baro A.M. // Appl. Phys. Lett. 1998. Vol. 73. N 22. P. 3300-3302. https://doi.org/10.1063/1.122751
Автореф. канд. дис. Быков И.В. Развитие и автоматизация методов измерения рельефа и локальных свойств биологических объектов в атомно-силовой микроскопии. 01.04.01. М. 2010. https://search.rsl.ru/ru/record/01004651194
Божьев И.В., Трифонов А.С., Преснов Д.Е., Дагесян С.А., Дорофеев А.А., Циняйкин И.И., Крупенин В.А. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. aстрон. 2020. N 1. C. 42-48. [ Bozhev I.V., Trifonov A.S., Presnov D.E., Dagesyan S.A., Dorofeev A.A., Tsiniaikin I.I., Krupenin V.A. // Moscow Univ. Phys. 2020. Vol. 1. N 1. P. 42-48.] http://vmu.phys.msu.ru/abstract/2020/1/20-1-042/
Reimer L. in Scanning Electron Microscopy: Physics of Image Formation and Microanalysis. Springer. Berlin. Heidelberg, 1985. P. 53. https://doi.org/10.1007/978-3-662-13562-4

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель