原子間力顕微鏡（マテリアルAFM）
電気・電気化学特性評価モード
従来のコンタクトモードの電気特性評価から、PeakForceTapping ベースに置き換えることで、機械特性の同時相関評価はもちろん、分解能や接触圧の低減など各種メリットを電気特性評価においても享受することができます。また、Bruker の新しいDataCube モードは、すべてのピクセルで電気スペクトル情報を取得し、電気特性と機械特性の多次元測定を可能にしました。
ここでは代表的な電気特性評価モードをご紹介します。
PeakForce Tappingベースの電気・電気化学特性評価
同じ関心領域内で各種電気特性評価モードと同時にPeakForceQNMによる機械特性マッピングの相関評価が可能です。
コンタクトモードでは困難であった柔らかい素材や脆い材料の電気特性評価を実現。
多次元電気・機械特性相関評価を実現するDATA CUBE
Force Volume 上で動作し、ユーザーが定義するプローブ駆動や接触時間内において、電気スペクトル及びフォースカーブを取得します。すべてのピクセルで取得された膨大な電気スペクトルから、これまで発見されなかったアスペクトでの評価が可能となります。
電気特性評価・電気化学測定モード
TUNA (超微小電流測定)
コンダクティブAFM(C-AFM)の超高感度版導電性プローブと試料の間にバイアス電圧を印加し、fA～pAレベルの超微小電流を検出し、導電パスや電流分布を可視化します。
Contact、PeakForceTapping、DataCubeとの組合せが可能です。
KPFM (ケルビンプローブフォース顕微鏡：表面電位顕微鏡)
KFM、SPoMとも言われ、試料の表面電位を測定します。導電性プローブ共振周波数と同じ周波数のACバイアスをプローブに印加。試料との電位差により生じるレバーの振動がなくなる様に試料側に電位をかけ、この電位を表面電位としてマッピングします。AM、FM検出方式が選べます。
PeakForceTappingとの組合せが可能です。
SSRM (走査型広がり抵抗顕微鏡)
コンダクティブAFMと同じ動作原理ですが、ログアンプを使用しより広いダイナミックレンジでの抵抗値マッピングを行います。SSRMではダイヤモンドプローブ用い、強めの接触圧で試料に接触させます
SCM (走査型キャパシタンス顕微鏡)
導電性プローブを用いて半導体表面を走査し、キャリア分布をマッピングする手法です。
Contact、PeakForceTapping、DataCubeとの組合せが可能です。
sMIM (走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡)
導電性プローブよりマイクロ波を照射し、その反射を計測することで、誘電率および電導率、半導体のキャリアタイプと濃度が同時に測定できます。
Contact、PeakForceTapping、DataCubeとの組合せが可能です。
sMIM-Cシグナル（60µm x 15 µm）
SECM (走査型電気化学顕微鏡)
先端以外が完全に絶縁されている特殊プローブを電極とし、電気化学セルでの電気化学に起因するファラデー電流を検出します。
PeakForceTapping、DataCubeとの組合せが可能です。
