Механізм виникнення та нейтралізація залишкової трибоелектрики при скануванні кремнієвим зондом атомно - силового мікроскопу діелектричних поверхонь

Abstract

В статті встановлені причини та наведений механізм руйнівної дії сил електростатичної взаємодії кремнієвого зонду з діелектричними поверхнями при дослідженні їх мікрогеометрії та механічних характеристик методом атомно-силової мікроскопії. Проведений розрахунок сил електростатичної взаємодії двох кремнієвих поверхонь та визначена руйнівна дія електростатичного розряду, що виникає внаслідок трибоелектричного ефекту. Запропонований модуль зняття електростатичного заряду, принцип роботи якого полягає у формуванні зони провідності в місці контакту двох діелектриків шляхом багатофотонної іонізації. Показано, що застосування такого способу нейтралізації залишкової трибоелектрики підвищує точність, надійність та відтворюваність результатів сканування. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36034

В статье установлены причины и приведен механизм разрушительного действия сил электростатического взаимодействия кремниевого зонда с диэлектрическими поверхностями при исследовании их микрогеометрии и механических характеристик методом атомно-силовой микроскопии. Проведен расчет сил электростатического взаимодействия двух кремниевых поверхностей и определено разру- шительное действие электростатического разряда, который возникает в результате трибоелектричного эффекта. Предложен модуль снятия электростатического заряда, принцип работы которого заключается в формировании зоны проводимости в месте контакта двух диэлектриков путем многофотонной ионизации. Показано, что применение такого способа нейтрализации остаточного трибоэлектричества повышает точность, надежность и воспроизводимость результатов сканирования. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36034

The reasons and mechanism of the destructive effect of the electrostatic interaction forces of silicon probe and dielectric surfaces are established in the paper at the investigation of the surface microgeometry and mechanical characteristics by the atomic-force microscopy method.Calculation of the electrostatic interaction forces of two silicon surfaces is carried out and the destructive effect of electrostatic discharge appearing as a result of triboelectric effect is determined.The module of removal of electrostatic charge is proposed. Its principle of operation consists in the formation of the conduction band in the place of contact of two dielectrics by the multiphoton ionization. It is shown that application of such method of neutralization of residual triboelectricity improves accuracy, reliability, and reproducibility of the scanning results. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36034