sMIMIl più americanoPrimeNanoLa società ha sviluppato un dispositivo di misurazione elettrica basato su AFM in collaborazione con le principali università statunitensi (Stanford University). Le proprietà elettriche del campione, come la conduttività, la costante dielettrica, la concentrazione del vettore, il tipo di vettore, ecc., vengono ottenute durante la misurazione della morfologia della superficie del campione. sMIM è basato sulla misurazione dell'impedenza della frequenza a microonde, con risoluzione spaziale e risoluzione elettrica ultra alta, senza necessità di preparazione del campione e altri vantaggi, è adatto a tutti i tipi di materiali, tra cui conduttori, semiconduttori, isolanti / elettromedi, strutture sepolte e altri materiali, in semiconduttori, materiali a cambiamento di fase, nanoscienze, ferroelettrici e altri campi di ricerca scientifica hanno applicazioni molto importanti (come mostrato nella figura seguente). I risultati scientifici ottenuti utilizzando la tecnologia sMIM sono stati pubblicati su riviste internazionali di prestigio, come ad esempio:Scienza, Natura, Fisica Lettere di recensione, Nano Lettere, ecc(http://www.primenanoinc.com/?page_id=12 )

sMIMPrincipio di applicazione

Trasmette il segnale a microonde alla punta dell'ago, dove le microonde si filano in campi elettromagnetici di campo vicino e campioniInterazioni superficiali e vicine alla superficie, segnali a microonde di feedback dopo l'interazione, spostamento della punta dell'agoMovimento, l'amplitudine e la fase del microonde di feedback variano con il cambiamento del segnale elettrico della punta dell'ago, morbidoCalibrazione del segnale, analisi, imaging capacitiva, resistenziale e morfologica.

6Strada di feedback del segnale

Settore dei semiconduttori-Dispositivi a semiconduttore

La tecnologia sMIM può essere utilizzata per misurare le proprietà elettriche dei dispositivi semiconduttori, inclusa la distribuzione della concentrazione del vettore, il tipo di vettore, la struttura metallica, la struttura dello strato medio (isolante) e così via. I vantaggi specifici di sMIM possono essere sfruttati per la misurazione locale della curva C-V su scala nanometrica del materiale. Può essere applicato alla caratterizzazione del dispositivo, analisi dei guasti, ecc. Di seguito forniamo alcuni esempi tipici.

Isolamento transistor porta

La foto SEM di un transistor bipolare di barriera isolante nella figura di sinistra sopra e la grafica ottenuta utilizzando altre tecniche di misurazione; L'immagine a destra è l'immagine ottenuta utilizzando la tecnologia sMIM. Confrontando i risultati, possiamo vedere che la tecnologia sMIM mostra più dettagli sul dispositivo e le immagini sono più chiare. Il sMIM mostra non solo il tipo e la distribuzione della concentrazione del trasportatore, ma anche la struttura metallica, la struttura del silicio policristallino e la struttura dello strato di ossido e i difetti nello strato di ossido.

（http://www.primenanoinc.com/smim_wp3/?page_id=739）

CMOSSensori di luce

L'immagine mostra la scansione della superficie del sensore CMOS dell'otturatore globale con una dimensione dell'area di scansione di 5 µm x 5 µm. L'area 1 corrispondente ai numeri nel diagramma è l'area di diffusione del tipo n utilizzata per l'archiviazione; 2 è la zona di diffusione di tipo n del fotocatodo; 3 è la zona isolante di isolamento del canale basso; 4 è l'area di contatto metallico; 5 è il substrato di tipo p intorno al catodo. Le immagini sMIM-C mostrano chiaramente i vari materiali.

Utilizzando il segnale sMIM-C, possiamo effettuare misurazioni della curva C-V in posizioni specifiche su scala nanometrica. La misurazione della curva C-V in una posizione specifica consente l'analisi dei guasti dei dispositivi semiconduttori. Il diagramma in basso a destra mostra la curva C-V ottenuta per le misurazioni di diversi punti. Le curve C-V # 1 e C-V # 2 mostrano che l'area misurata è un semiconduttore di tipo n, corrispondente alla zona di diffusione di tipo n utilizzata per la struttura del dispositivo 1 e alla zona di diffusione di tipo n del catodo ottico 2. La curva C-V # 5 mostra che l'area misurata coincide con il semicorpo di tipo p e il substrato di tipo p intorno al catodo 5 della struttura del dispositivo. La curva C-V # 3 è piatta, indicando che l'area misurata è un materiale non semiconduttore, corrispondente alla struttura del dispositivo 3 basso canale isolante area.（http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=4207）

Materiali ferroelettrici e magnetici

sMIM può essere utilizzato per misurare le proprietà elettriche di categorie e pareti di categorie di materiali ferroelettrici e magnetici.

LiTaO3

La figura sopra è il risultato della scansione del materiale ferroelettrico LiTaO3. La tecnologia sMIM può essere scansionata in una voltaIl processo di ottenere simultaneamente il profilo superficiale del materiale, immagini PFM e distribuzione conduttiva sMIMImmagini. Le immagini PFM forniscono chiaramente la distribuzione categorica dei materiali ferroelettrici. Grafico da sMIMNella foto si può vedere che le pareti sono elettricamente conduttive.

（http://www.primenanoinc.com/smim_wp3/?page_id=756）

Grafene

Nella figura sopra sono misurate le proprietà conduttive del grafene ottenuto utilizzando la tecnologia sMIM. Immagini sMIM chiareMostra i nodi supercristallini sul grafeneCostruzione morfologica. Le dimensioni della sua struttura molare sono di 14 nm.（http://www.primenanoinc.com/?page_id=751）

Misurazione attraverso la superficie I segnali a microonde in sMIM possono penetrare nello strato di mezzo per misurare le proprietà elettriche del materiale sulla superficie

sMIM può penetrare nello strato di mezzo, scansionando le proprietà del materiale sotto la superficie. La figura sopra utilizza sMIM per misurare l'argento in soluzione per un lungo processo di elettrochimica studente.

（Seeing through Walls at the Nanoscale: Microwave