Arbeitsgruppe Prof. Dr. Uwe Hartmann

Nanostrukturforschung und Nanotechnologie

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Institut für Experimentalphysik
Universität des Saarlandes
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Universität des Saarlandes

Fax: (0681) 302-3790
Forschung

Grundlagen

Rasterkraftmikroskopie

Geregelter Modus

Im geregelten Modus (beim AFM: constant force mode) wird der Aufhängungspunkt des Cantilevers mit Hilfe eines Piezostellelements so gesteuert, dass die Auslenkung des Cantilevers und damit die Kraft zwischen Spitze und Probe möglichst gleich bleibt. Um das zu erreichen, wird das Auslenkungssignal des Cantilevers als Regelgröße in einen Regelkreis eingespeist, der die Bewegung der Cantileveraufhängung bestimmt. Obwohl durch die Regelung die auf die Oberfläche ausgeübten Kräfte reduziert werden, bleibt trotzdem eine Restbelastung für die Oberfläche übrig. Die Information über die Topographie der Oberfläche ist zum Teil im Regelsignal des Piezostellelements enthalten, zum Teil im Auslenkungssignal des Cantilevers.

Geregelter Modus beim AFM

Ungeregelter Modus

Der ungeregelte Modus (beim AFM: constant height mode) ist eine einfachere Messmethode des Rasterkraftmikroskops, da hierbei an die Regelungstechnik nur sehr geringe Anforderungen gestellt sind. Beim Abrastern der Probe verbiegt sich der Cantilever entsprechend der Struktur der Oberfläche. Da dadurch umso größere Kräfte auftreten, je größer die Unebenheiten auf der Oberfläche sind, eignet sich diese Methode vor allen Dingen für sehr glatte und harte Oberflächen. Da keine Regelung senkrecht zur Probenoberfläche erfolgen muss, können bei dieser Methode hohe Messgeschwindigkeiten erreicht werden. Die gesamte Information über die Topographie der Oberfläche ist im Auslenkungssignal des Cantilevers enthalten.

Ungeregelter Modus beim AFM

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28.02.2006