La microscopía de voltaje de barrido ( SVM ), a veces también llamada nanopotentiometría , es una técnica científica experimental basada en la microscopía de fuerza atómica . Una sonda conductora, generalmente de solo unos pocos nanómetros de ancho en la punta, se coloca en pleno contacto con una muestra electrónica u optoelectrónica operativa . Al conectar la sonda a un voltímetro de alta impedancia y trazar sobre la superficie de la muestra, un mapa del potencial eléctricose puede adquirir. La SVM generalmente no es destructiva para la muestra, aunque pueden producirse daños en la muestra o en la sonda si la presión necesaria para mantener un buen contacto eléctrico es demasiado alta. Si la impedancia de entrada del voltímetro es suficientemente grande, la sonda SVM no debe perturbar el funcionamiento de la muestra operativa. [1] [2]
Aplicaciones
SVM es particularmente adecuado para analizar dispositivos microelectrónicos (como transistores o diodos ) o dispositivos electrónicos cuánticos (como láseres de diodo de pozo cuántico ) directamente porque es posible una resolución espacial nanométrica. [1] SVM también se puede utilizar para verificar la simulación teórica de dispositivos electrónicos complejos. [3]
Por ejemplo, el perfil potencial a través de la estructura del pozo cuántico de un láser de diodo puede mapearse y analizarse; dicho perfil podría indicar las distribuciones de electrones y huecos donde se genera la luz y podría conducir a diseños de láser mejorados.
Microscopía de puerta de barrido
En una técnica similar, microscopía de compuerta de barrido (SGM), la sonda se hace oscilar a una frecuencia natural a una distancia fija por encima de la muestra con un voltaje aplicado en relación con la muestra. La imagen se construye a partir de la posición X, Y de la sonda y la conductancia de la muestra, sin que pase una corriente significativa a través de la sonda, que actúa como una puerta local. La imagen se interpreta como un mapa de la sensibilidad de la muestra al voltaje de la puerta. Un amplificador de bloqueo ayuda a reducir el ruido al filtrar solo las oscilaciones de amplitud que coinciden con la frecuencia de vibración de la sonda. Las aplicaciones incluyen imágenes de sitios de defectos en nanotubos de carbono y perfiles de dopaje en nanocables.
Referencias
- ↑ a b Kalinin, Sergei V .; Gruverman, Alexei (3 de abril de 2007). Microscopía de sonda de barrido: fenómenos eléctricos y electromecánicos a nanoescala . Springer Science & Business Media. págs. 562–564. ISBN 978-0-387-28668-6.
- ^ Kuntze, Scott B .; Ban, Dayan; Sargent, Edward H .; Dixon-Warren, St. John; White, J. Kenton; Hinzer, Karin (2007), Kalinin, Sergei; Gruverman, Alexei (eds.), "Scanning Voltage Microscopy" , Scanning Probe Microscopy: Electrical and Electromechanical Phenomena at the Nanoscale , Nueva York, NY: Springer, págs. 561–600, doi : 10.1007 / 978-0-387-28668 -6_21 , ISBN 978-0-387-28668-6, consultado el 22 de abril de 2021
- ^ Kuntze, SB; Ban, D .; Sargent, EH; Dixon-Warren, St J .; White, JK; Hinzer, K. (1 de abril de 2005). "Microscopía de sonda de barrido eléctrico: investigación del funcionamiento interno de dispositivos electrónicos y optoelectrónicos" . Revisiones críticas en ciencias del estado sólido y de los materiales . 30 (2): 71-124. doi : 10.1080 / 10408430590952523 . ISSN 1040-8436 .