A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Fabrication and characterization of self-sensing and self-actuating piezoresistive microscale silicon cantilevers for an integrated scanning probe microscopy and scanning electron microscopy system
Zum ersten Mal ist eine Kombination aus SPM und REM in einem System mit einem selbstaktuierenden und selbstdektierenden piezoresistiven mikrometerkleinen Siliziumcantilever erfolgreich demonstriert worden. Es ermöglicht hochauflösende AFM- und REM-Aufnahmen. Der Vorteil besteht darin, dass AFM die Topographie der Probenoberfläche liefert, während REM-Aufnahmen nur zweidimensional sind und nicht zwingend deutlich ist, wo sich Berg oder Tal befinden. Die Integration von Aktuation und Detektion in den Cantilever reduziert nicht nur die Größe des AFMs und macht das Lasersystem für die Erfassung der Cantileververbiegung überflüsissig, sondern bietet ein einfach zu bedienendes System, weil der Laserstrahl nicht mehr justiert werden muss. Die Doktorarbeit präsentiert die erste umfassende Charakerisierung der Verhaltens eines selbstaktuierenden und selbstdektierenden piezoresistiven mikrometerkleinen Siliziumcantilevers. Der Verhalten ist von parasitärer Wärme beeinflusst, die von der thermischen Anregung und der Verbiegungserfassung herrührt, von der Luftdämpfung, dem Rauschen und dem Übersprechen. Die lineare Abhängigkeit von der Temperatur und der Anregungsleistung zeigen die Resonanzfrequenz, die Güte, die statische Verbiegung und die Schwingungsampltitude in den Messungen. Auch die Wheatstone-Brücke bringt Temperaturänderung in den Cantilever, die die Resonanzfrequenz stärker beeinflusst als die Anregungsleistung, denn die Brücke ist an einer kritischen Stelle plaziert, wo die mechanische Spannung am größten ist. Die Änderung der Güte und der Schwingungsamplitude mit dem Luftdruck lässt sich in den intrischen, den molekularen und den viskosen Bereich einteilen, während die Resonanzfrequenz linear mit dem Luftdruck abfällt. Ein komplett neues SPM-REM-System mit einem selbstaktuierenden und selbstdektierenden piezoresistiven mikrometerkleinen Siliziumcantilever, das hochauflösende Bilder, Charakterisierung und Manipulation der Probenoberfläche in verschiedenen SPM-Moden ermöglicht, ist präsentiert worden. ; For the ...
Fabrication and characterization of self-sensing and self-actuating piezoresistive microscale silicon cantilevers for an integrated scanning probe microscopy and scanning electron microscopy system
Zum ersten Mal ist eine Kombination aus SPM und REM in einem System mit einem selbstaktuierenden und selbstdektierenden piezoresistiven mikrometerkleinen Siliziumcantilever erfolgreich demonstriert worden. Es ermöglicht hochauflösende AFM- und REM-Aufnahmen. Der Vorteil besteht darin, dass AFM die Topographie der Probenoberfläche liefert, während REM-Aufnahmen nur zweidimensional sind und nicht zwingend deutlich ist, wo sich Berg oder Tal befinden. Die Integration von Aktuation und Detektion in den Cantilever reduziert nicht nur die Größe des AFMs und macht das Lasersystem für die Erfassung der Cantileververbiegung überflüsissig, sondern bietet ein einfach zu bedienendes System, weil der Laserstrahl nicht mehr justiert werden muss. Die Doktorarbeit präsentiert die erste umfassende Charakerisierung der Verhaltens eines selbstaktuierenden und selbstdektierenden piezoresistiven mikrometerkleinen Siliziumcantilevers. Der Verhalten ist von parasitärer Wärme beeinflusst, die von der thermischen Anregung und der Verbiegungserfassung herrührt, von der Luftdämpfung, dem Rauschen und dem Übersprechen. Die lineare Abhängigkeit von der Temperatur und der Anregungsleistung zeigen die Resonanzfrequenz, die Güte, die statische Verbiegung und die Schwingungsampltitude in den Messungen. Auch die Wheatstone-Brücke bringt Temperaturänderung in den Cantilever, die die Resonanzfrequenz stärker beeinflusst als die Anregungsleistung, denn die Brücke ist an einer kritischen Stelle plaziert, wo die mechanische Spannung am größten ist. Die Änderung der Güte und der Schwingungsamplitude mit dem Luftdruck lässt sich in den intrischen, den molekularen und den viskosen Bereich einteilen, während die Resonanzfrequenz linear mit dem Luftdruck abfällt. Ein komplett neues SPM-REM-System mit einem selbstaktuierenden und selbstdektierenden piezoresistiven mikrometerkleinen Siliziumcantilever, das hochauflösende Bilder, Charakterisierung und Manipulation der Probenoberfläche in verschiedenen SPM-Moden ermöglicht, ist präsentiert worden. ; For the ...
Fabrication and characterization of self-sensing and self-actuating piezoresistive microscale silicon cantilevers for an integrated scanning probe microscopy and scanning electron microscopy system
Wenzel, Ute (author) / Rangelow, Ivo W. / Ogletree, D. Frank / Gotszalk, Teodor P.
2013-02-18
Theses
Electronic Resource
English
Nano- to microscale wear and mechanical characterization using scanning probe microscopy
| British Library Online Contents | 2001
British Library Online Contents | 2006
Introduction to Scanning Probe Microscopy
| Springer Verlag | 2004
Advances in Scanning Probe Microscopy
| TIBKAT | 2000
Scanning Probe Microscopy : Analytical Methods
| TIBKAT | 1998