Vollelektrische Rasterkraftmikroskopie-Sonden
Aktuelle Anwendungen von AFM gehen von der Abbildung von biologischen Proben, Viren und DNA bis hin zur atomaren Orientierung von Polymeren und Kristallen. AFM kann Merkmale von Objekten und Oberflächen bis auf Bruchteile eines Nanometers erfassen. Die winzigen Signale, die aus winzigen Wechselwirkungen durch einen Cantilever mit einer scharfen Spitze, entstehen, wenn dieser über die Oberfläche einer Probe gleitet, müssen mit ungeheurer Vorsicht behandelt und stark vergrößert werden. Mit der EU-Finanzierung des Projekts FALCON (Fast all-electric cantilever for bio-applications) hat ein internationales Konsortium versucht, die Geschwindigkeit von AFM zu erhöhen und seine Verwendbarkeit zu erweitern. Es überarbeitete elektrooptische Komponenten und brachte einen vollelektrischen Cantilever auf den Markt. Mit Nano-granularen Tunnelwiderständen (NTR), die mit einer maskenlosen Direktschreibtechnik hergestellt werden, verspricht die neue Technologie Grenzen der optischen Erkennung zu überwinden. Insbesondere etablierte FALCON einen schnellen und kosteneffektiven Herstellungszyklus für NTR Sensorintegration in Cantilever auf Waferebene. Das Team führte umfangreiche Tests durch, um die NTR-basierte Cantilever-Leistung zu überprüfen und zu bestätigen, dass groß angelegte Prozesse das gleiche Qualitätsprodukt wie die anfänglichen Laborversuche liefern. Die Entwicklung eines Erweiterungsmoduls für bestehende AFM-Systeme wird sicherstellen, dass AFM-Benutzer ihre teuren existierenden Systeme nicht verschrotten müssen, um in etwas völlig Neues zu investieren. Die FALCON-Technologie ermöglicht schrittweise Leistungssteigerung im Vergleich zu herkömmlichen Cantilevern, die auf optischer Detektion beruhen, um Ablenkung eines Laserstrahls zu messen. Mit Eliminierung der Notwendigkeit für Laser bietet sie auch größere Flexibilität bei der Verwendung in einem breiteren Anwendungsspektrum. Zum Beispiel wird die Kombination von AFM mit anderen Mikroskopietechniken die korrelierte Mikroskopie erlauben und einzigartige Charakterisierungsmöglichkeiten auf der Nanoskala erschließen.
Schlüsselbegriffe
Rasterkraftmikroskopie, nanoskalig, Cantilever, FALCON, Laserstrahl
