УДК 538.9
ЗАНАВЕСКИН М.Л., ГРИЩЕНКО Ю.В.
ВЛИЯНИЕ СТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА ПОВЕРХНОСТИ НА
АСМ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН,
119333, Россия, Москва, Ленинский пр., дом 59
Cуществует ряд факторов, вносящих искажения в АСМ изобра-
жения. Одним из таких факторов является статический заряд поверх-
ности, который приводит к существенному размыванию деталей АСМ
изображений. Эффект статического заряда наиболее ярко проявляется
при измерении поверхности диэлектрических материалов, так как из-за
низкой проводимости таких материалов стекание заряда поверхности в
объем образца невозможно. Избавление от заряда поверхности являет-
ся важной задачей при исследовании топографии поверхности диэлек-
трических материалов методом АСМ. В данной работе снятие поверх-
ностного
заряда
поверхности
диэлектрического
материала
проводилось с помощью контролируемого изменения влажности. Из-
мерения проводились с помощью атомно-силового микроскопа P47-H
NT-MDT в чистом климатическом помещении Track pore room 2. Ис-
следовалась поверхность сверхгладких полированных ситаловых об-
разцов.

Рис. 1. АСМ изображения 3х3 мкм поверхности ситалового образца
при относительной влажности 21% (слева) и 52% (справа).
Были получены АСМ изображения размером 3х3 микрона и
10х10 микрон, а также зависимость изгиба балки кантилевера от пода-
ваемого на пьезосканер напряжения при различных значениях относи-
тельной влажности. Было обнаружено, что с ростом влажности эффект
статического заряда поверхности уменьшается и АСМ изображения
становятся более четкими и проявляются элементы рельефа которые
не обнаруживались при более низких значениях влажности (рис. 1).
Для количественной оценки влияния статического заряда были рас-

считанны зависимости среднеквадратического отклонения (СКО) вы-
соты, полученные по АСМ изображениям размера 3 и 10 микрон от
относительной влажности (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость высоты СКО от относительной влажности для об-
ластей сканирования 3х3 мкм и 10х10 мкм.
Из рисунка видно, что СКО высоты меняется примерно в два
раза для относительной влажности 20% и 50%. Таким образом было
показано, что эффект статического заряда диэлектрика является край-
не существенным при получении АСМ изображений. Предложен ме-
тод снятия поверхностного заряда.


Document Outline