Charakterisierung der Wechselwirkung von AFM-Sonden an stark geneigten Oberflächen bei Oszillationsmodus-AFM zur quantitativen Bestimmung dimensioneller Parameter von Nanostrukturen mit hohem Aspektverhältnis

• Applicant: Dr. Dorothee Hüser
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 200477703

Im Laufe des letzten Jahrzehnts ist es zu einer signifikanten Zunahme vielfältiger Anwendungsgebiete für die Nanotechnologie gekommen. Die Erfordernisse dort verlangen nach einer entsprechend größeren Genauigkeit bei der Bestimmung von Strukturgrößen. Atomkraftmikrosope (AFM) messen in unmittelbarer Nähe von Oberflächen und werden deshalb zum Erfassen von Topographiedaten eingesetzt, häufig auch zur unabhängigen Verifizierung von optischen oder elektronenoptischen Messverfahren. Durch AFM gewonnene Profillinen ergeben sich aus der Faltung der Topographie mit der Form der Spitze der Messsonde. Bei Strukturen mit hohem Aspektverhältnis ändern sich die Wechselwirkungsverhältnisse für Messpunkte an verschiedenen Kantenpositionen signifikant. Die gemessenen Profillinien werden deshalb durch die Unterschiede im Wechselwirkungsverhalten in Abhängigkeit von den veränderlichen geometrischen Bedingungen beeinflusst. Ziel dieses Projektes ist es, unterschiedliche Wechselwirkungscharakteristiken für die verschiedenen Positionen an Nanostrukturkanten zu untersuchen, um auf die Oberflächenposition extrapolieren zu können. Um dieses Ziel zu erreichen, soll bei AFM im Oszillationsmodus das gesamte Antwortverhalten des Cantilevers in der Wechselwirkung ermittelt werden. Dazu gehört es, die einzelnen physikalischen Einflüsse zu verstehen und zu modellieren (Effekte durch atmosphärische Umgebung, interatomare Kräfte bei verschiedenen geometrischen Verhältnissen, etc.). Die hierfür durchzuführenden Messungen sollen nicht mittels scannender Methoden sondern durch Einzelpunktantastung erfolgen.

• DFG Programme: Research Grants