| |
目 的 |
機 能 |
模 式 図 |
原 理 |
マ
ッ
ピ
ン
グ
機
能 |
形状観察 |
アコースティック
AFM |
 |
 |
汎用的に使われるAFMモードです。 プローブを間欠的に試料表面に接触させることで形状を測定します。 コンタクトAFMと比べ試料へのダメージが少なく、横方向からの外乱も少ないため信頼性の高い形状データが得られます。 |
|
|
コンタクト
AFM |
|
|
試料表面に常にプローブを接触させながらスキャンをします。 原子像などの観察に適しています。 |
|
|
ノンコンタクト
AFM |
|
|
加振したプローブで、プローブとサンプル間に働く引力を検出することで形状を測定します。 主に、磁気力・電気力測定で用いられます。 |
|
|
磁気励振
AFM |
 |
|
AC磁場を印加して、プローブを加振するAFMモード(MACモード)です。 液中で、安定にプローブを振動させることができます。 生体などの繊細な試料の観察に適しています。 |
|
|
| 電気・磁気 |
電流・高抵抗 |
 |
|
プローブと試料間に電圧を印加し、その間に流れる電流を検出します。 fA～pAの電流を検出できます。 半導体・電子デバイスの故障解析に利用されています。 |
|
|
| 表面電位 |
|
|
プローブにDC電圧とAC電圧を印加し、試料表面の静電気力を検出します。 異種金属の接触電位差や、絶縁体の帯電分布の観察に適しています。 |
|
|
| 強誘電体分離 |
|
|
プローブと試料間にAC電圧を印加し、試料の圧電特性を検出します。 強誘電体の分極ドメイン構造を可視化します。 |
|
|
| 磁気力 |
 |
|
磁性材料をコートしたプローブを用いて、試料表面の磁化分布を可視化します。 ハードディスクや磁気ヘッドの磁化分布観察に適しています。 |
|
|
| キャパシタンス |
 |
|
プローブと試料間に、数ギガヘルツのマイクロ波を印加し、キャパシタンス、インピーダンス、dC/dV分布を可視化します。 半導体・電子デバイスの故障解析や、材料の電気特性評価に利用されています。 |
|
|
| 機械特性 |
位相イメージ |
|
|
プローブの加振振動と応答振動の位相差を検出することで、サンプル表面の粘弾性や吸着力を可視化します。 高分子材料の相分離構造分布の観察に適しています。 |
|
|
| 摩擦力 |
 |
|
プローブの左右のねじれを検出することで、試料表面の相対的な摩擦力を可視化します。 潤滑膜や吸着分子のドメイン構造観察に適しています。 |
|
|
| 粘弾性 |
|
|
加振したプローブの振幅変化を検出することで、試料表面の粘弾性を可視化します。 複合材料の分散評価や高分子の相分離評価に適しています。 |
|
|
| パルスフォース |
|
|
プローブを試料に間欠的に接触させ、試料表面の吸着力やスチフネスを可視化します。 高分子材料の凝着力や粘弾性評価に適しています。 |
|
|
| 熱特性 |
熱伝導度 |
 |
|
加熱プローブから試料表面に放射される熱を電圧に変換し、熱伝導度を可視化します。 複合材や金属相分離構造分布の観察に適しています。 |
|
|
| ヒートチップ |
|
|
プローブの温度を一定に保ちながら位相イメージを取得し、軟化温度の異なる複合材料などの温度特性を可視化します。 |
|
|
| リソグラフィ |
スクラッチ |
|
|
ダイヤモンド・ライク・カーボン(DLC)コートプローブなどの高耐久性プローブを使用して、表面を加工します。 |
|
|
| 陽極酸化 |
|
|
プローブと試料間に電圧を印加し、表面の吸着水を電気分解する「陽極酸化反応」によりナノパターンを描きます。 シリコン表面上に微細なパターンを描画させることができます。 |
|
|
ナ
ノ
プ
ロ
｜
ビ
ン
グ
機
能 |
電流・磁気 |
I/V 特性 |
|
|
SPMをナノ・プローバとして利用します。 汎用電気計測器と接続し、100nm径以下の微小電極にプロービングし、I/V特性を計測します。 |
|
|
強誘電体
ヒステリシス |
|
|
SPMをナノ・プローバとして利用します。 東陽テクニカ製 強誘電体評価システムと接続し、100nm以下の微小電極下のヒステリシスを計測します。 |
|
|
| 機械特性 |
圧電特性 |
|
|
SPMをナノ・プローバとして利用します。 プローブと圧電材料に三角波の電圧を印加し、圧電変位を計測します。 |
|
|
フォース・
ディスタンス測定 |
|
|
SPMをナノ・フォースセンサーとして利用します。 プローブとサンプルの間に作用する相互間カを計測します。 |
|
|
熱特性
(TMA) |
融点(Tm) /
ガラス転移点(Tg) |
|
|
SPMをナノ変位センサーとして利用します。 プローブを加熱しながら、その変位をモニターすると、試料の融点近傍でプローブが試料にめり込み、局所的なTm計測が可能となります。 |
|
|
