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  • 開爾文掃描探針
    2016-05-31 10:35:04

    掃描開爾文探針測量技術是一種測量真空或空氣中金屬表面電子逸出功的方法,采用振動電容交流信號檢測技術,可以不接觸、無損傷的測量金屬表面腐蝕電位及極化曲線,克服了傳統的魯金毛細管方法在薄液膜下測量的局限性,能夠測定極少量液體甚至吸附分散水膜下金屬的電極電位,從技術層面上解決了大氣環境中不連續薄液膜下金屬電極電位的測定方法。

    總體概況

           掃描開爾文探針測量技術是一種測量真空或空氣中金屬表面電子逸出功的方法,采用振動電容交流信號檢測技術,可以不接觸、無損傷的測量金屬表面腐蝕電位及極化曲線,克服了傳統的魯金毛細管方法在薄液膜下測量的局限性,能夠測定極少量液體甚至吸附分散水膜下金屬的電極電位,從技術層面上解決了大氣環境中不連續薄液膜下金屬電極電位的測定方法。

    詳細介紹

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          SKP在半接觸工作模式下采用二次掃描技術測量樣品表面形貌和表面電勢差信息。第一次掃描時,探針在外界的激勵下產生周期性機械共振,在半接觸模式下測量所得到的樣品表面形貌信號被儲存起來;第二次掃描時,依據第一次測量儲存的形貌信號為基礎,把探針從原來位置提高到一定高度,典型的數值為5 nm ~5 0 nm,沿著第一次測量的軌跡進行表面電勢的測量。在表面電勢測量時,探針在給定頻率的交流電壓驅動下產生振蕩。表面電勢的測量采用補償歸零技術。當針尖以非接觸模式在樣品表面上方掃過時,由于針尖費米能級Eprobe與樣品表面費米能級Esample不同,針尖和微懸臂會受到力的作用產生周期振動,這個作用力一般含有ω的零次項、一次項和二次項。系統通過調整施加到針尖上的直流電壓Vb,使得含ω一次項作用力的部分 (該作用力與探針和樣品微區的電子功函數差成正比)恒等于零來測量樣品微區與探針之間的電子功函數差。將針尖在不同位置的形貌和歸零電壓信號同時記錄下來,就得到了樣品表面的形貌和對應接觸電勢差的二維分布圖。

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