Малышев, Е.А. Скороходов, В.М. Башков НАНОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ Часть 1 ПОДГОТОВКА СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА К ДИАГНОСТИКЕ И МОДИФИКАЦИИ НАНОМАТЕРИАЛОВ Методические указания к лабораторным работам по курсу «Наноматериалы для радиоэлектронных средств» Москва Издательство МГТУ им. <...> 1: Подготовка сканирующего туннельного микроскопа к диагностике и модификации наноматериалов: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Наноматериалы для радиоэлектронных средств». <...> В данные методические указания включены лабораторные работы, посвященные экспериментальным исследованиям с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) характеристик наноматериалов, перспективных для радиоэлектронных средств. <...> В первой части изучается подготовка СТМ к модификации (диагностике) наноматериалов с помощью СТМ. <...> Экспериментальные исследования основных характеристик наноматериалов позволят студентам глубже уяснить специфику применения и создания наноматериалов для радиоэлектронных средств (РЭС). <...> Действие СТМ основано на измерении малых (около 1 нА) токов I, протекающих через нанометровый зазор Z (порядка 1 нм) между зондом (иглой) и подложкой (рис. <...> Исследуемый или модифицируемый наноматериал наносят на проводящую подложку в виде нанослоя или наночастиц. <...> Для измерения тока I(Z) порядка 1 нА применяют предварительный усилитель (предусилитель), преобразующий ток в напряжение (обозначен I → U на рис. <...> Ток I выходит из источника напряжения U, проходит через иглу, наноматериал, подложку, предусилитель и по общему 4 Двигатель ПЭВМ U Z Зонд (игла) I(Z) Интерфейс Ток Подложка I → U U = k I Рис. <...> На выходе предусилителя создается напряжение U = k I, пропорциональное втекающему току I. <...> Далее это напряжение поступает через интерфейс в компьютер (ПЭВМ) для обработки. <...> Для удобства дальнейшей обработки измеренного тока порядка 1 нА выходное напряжение U предусилителя составляет примерно 1 В. <...> 1.4 Чем быстрее <...>
Наноматериалы_для_радиоэлектронных_средств.pdf
УДК 621.28
ББК 32.85
М 217
Рецензент В.В. Маркелов
М 217
Малышев К.В., Скороходов Е.А., Башков В.М.
Наноматериалы для радиоэлектронных средств. — Ч. 1:
Подготовка сканирующего туннельного микроскопа к диагностике
и модификации наноматериалов: Методические указания
к лабораторным работам по курсу «Наноматериалы для радиоэлектронных
средств». — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2007. — 44 с.: ил.
В данные методические указания включены лабораторные работы,
посвященные экспериментальным исследованиям с помощью сканирующего
туннельного микроскопа (СТМ) характеристик наноматериалов,
перспективных для радиоэлектронных средств. В первой части изучается
подготовка СТМ к модификации (диагностике) наноматериалов с
помощью СТМ.
Для студентов 6-го курса приборостроительных специальностей.
Ил. 37. Табл. 2.
УДК 621.28
ББК 32.85
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие....................................................................................................3
Работа № 1. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ СТМ..........................................................................4
1.1. Теоретическая часть ............................................................................4
1.2. Расчетная часть ..................................................................................10
1.3. Экспериментальная часть .................................................................10
1.4. Контрольные вопросы.......................................................................13
Работа № 2. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ВЫСОКОВОЛЬТНОГО УСИЛИТЕЛЯ СТМ........................................14
2.1. Теоретическая часть ..........................................................................14
2.2. Расчетная часть ..................................................................................19
2.3. Экспериментальная часть .................................................................20
2.4. Контрольные вопросы.......................................................................21
Работа № 3. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ИНЕРЦИАЛЬНОГО НАНОДВИГАТЕЛЯ СТМ...................................22
3.1. Теоретическая часть ..........................................................................22
3.2. Расчетная часть ..................................................................................28
3.3. Экспериментальная часть .................................................................29
3.4. Контрольные вопросы.......................................................................31
Работа № 4. ИЗМЕРЕНИЕ НАНОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТЕЙ
НАНОМАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ СТМ.......................................33
4.1. Теоретическая часть ..........................................................................33
4.2. Расчетная часть ..................................................................................40
4.3. Экспериментальная часть .................................................................40
4.4. Контрольные вопросы.......................................................................42
43
Стр.43