Принципи фізичного розшифрування зображень у скануючій мікрохвильовій мікроскопії
Анотація
В роботі чисельно досліджуються прийоми побудови зображень в СММ, що забезпечують візуалізацію профілів розподілу фізичних параметрів об'єкта в приповерхневій області. Показано, що зображення фундаментальних сигналів зміни резонансної частоти і добротності резонатора скануючого зонда далеко не завжди відповідають профілю зазначених параметрів. Для забезпечення такої відповідності пропонується реконструювати зображення цих сигналів на основі аналітичної апроксимації відповідних характеристик перетворення зонда і формування оптимального пакету сигналів.Зокрема, для побудови зображень профілю електропровідності σ(x, y) слід використовувати комбінований сигнал виду ΔQ-1/Δf(x, y). Для двопараметрової діагностики профілю ε(x, y) і профілю поверхні ΔhZ(x, y) доцільно використовувати два сигнали Δf1(x, y) і Δf2(x, y) при різних фіксованих значеннях зазору hZ1 і hZ2 і аналітичні апроксимації відповідних характеристик перетворення. Результати дослідження ілюструють демонстрацією профілю загального сигналу і відновленим профілем фізичних величин.
Завантаження
Посилання
Bhushan В. Scanning Probe Microscopy - Principle of Operation, Instrumentation, and Probes Springer Handbook of Nanotechnology / B. Bhushan, M. Othmar // ISBN 978-3-540-29855-7. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007, 591 p.
Вдовичева Н. К. Глубинная профилометрия свободных носителей в полупроводниках при помощи ближнепольной микроволновой томографии / Н. К. Вдовичева, М. А. Галин, А. Н. Резник, И. А. Шерешевский // Известия РАН. Серия физическая. – 2012. – Т. 76. – № 2. – С. 172-175.
Гайдай Ю. А. Ближнеполевая СВЧ томография приповерхностного слоя диэлектриков / Ю. А. Гайдай, В. С. Сидоренко, О. В. Синькевич // Радиоэлектроника. – 2012. – Т. 55, № 3. – С. 37-42.
Gao C. Quantitative scanning evanescent microwave microscopy and its applications in characterization of functional materials libraries / C. Gao, B. Hu, I. Takeuchi, K.-S. Chang, X.-D. Xiangand G. Wang // Meas. Sci. Technol. – 2005. – Vol. 16, No. 1. – P. 248-260.
Tselev A. Broadband dielectric microwave microscopy on micron length scales / A. Tselev, S. M. Anlage, Z. Ma, and J. Melngailis // Review of Scientific Instruments. – 2007. – Vol. 78. – P. 044701-044701-7.
Weber J. C. A near-field scanning microwave microscope for characterization of inhomogeneous photovoltaics / J. C. Weber, J. B. Schager, N. A. Sanford, A. Imtiaz, T. M. Wallis, L. M. Mansfield, K. J. Coakley, K. A. Bertness, P. Kabos, V. M. Bright // Review of Scientific Instruments. – 2012. – Vol. 83, No. 8. – P. 083702.
Tselev A. Seeing through Walls at the Nanoscale: Microwave Microscopy of Enclosed Objects and Processes in Liquids / A. Tselev, J. Velmurugan, A. V. Ievlev, S. V. Kalinin, and A. Kolmakov // ACS Nano. – 2016. – Vol. 10, No. 3. – P. 3562-3570.
Joseph C. H. Scanning microwave microscopy technique for nanoscale characterization of magnetic materials / C. H. Joseph, G. M. Sardi, S. S. Tuca, G. Gramse, A. Lucibello, E. Proietti, F. Kienberger, R. Marcelli // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2016. – Vol. 420. – P. 62-69.
Gaikovich K. P. Inverse problem of near-field scattering in multilayer media / K. P. Gaikovich, P. K. Gaikovich // Inverse Problems. – 2010. – Vol. 26, No. 12. – P. 125013.
T. Monti Multiphysics simulation of a scanning microwave microscope: a joint electromagnetic and thermal analysis / T. Monti, S. W. Kingman // ARMMS. – 2015.
Гордиенко Ю. Е. Алгоритм реконструкции изображений в ближнеполевой сканирующей микроскопии / Ю. Е. Гордиенко, С. И. Мельник, Н. И. Слипченко, В. В. Петров, А. Л. Ищенко // Радиотехника. – 2003. – C. 135.
Gordienko Yu. Ye. Analytical simulation of instrumentation performance of resonance probes in scanning microwave microscopy / Yu. E. Gordienko, S. U. Larkin, A. M. Prokaza // Telecommunications and Radio Engineering. – 2012. – Vol. 71, No. 12. – P. 1115-1123.
Gordienko Yu. Ye. Naturalization of the image in scanning microwave microscopy / Yu. Ye. Gordienko, I. M. Shcherban, A. V. Levchenko // Telecommunications and Radio Engineering. – 2017. – Vol. 76, No. 19. – P. 1769-1775.
Korolyov S. A. Quantitative characterization of semiconductor structures with a scanning microwave microscope / S.A.Korolyov, A.N. Reznik // Review of Scientific Instruments. – 2018. – Vol. 89, No. 2. – P. 023706.
Gordienko Yu. Ye. Naturalization of the image in scanning microwave microscopy / Yu. Ye. Gordienko, I. M. Shcherban, A. V. Levchenko // Telecommunications and Radio Engineering. – 2017. – Vol. 76, No. 19. – P. 1769-1775.
