Введение
1. Сканирующая зондовая микроскопия - метод исследования и модификации поверхности ...16
1.1. Высокоразрешающие методы анализа и модификации структуры поверхности 16
1.1.1. Методы диагностики и модификации поверхности корпускулярными пучками 16
1.1.2. Фотоиндуцированная модификация поверхности 18
1.1.3. Изменение свойств поверхности направленными пучками заряженных частиц 21
1.2. Диагностика свойств поверхности твердотельным зондом 24
1.2.1. Профилометрия и туннельная микроскопия 24
1.2.2. Сканирующая микроскопия регистрации атомных сил 26
1.3. Преобразование структуры поверхности твердотельным зондом 30
1.3.1. Изменение свойств поверхности полупроводников и металлов посредством вызванного зондом локального анодного окисления 33
1.3.2. Общая модель окисления Вагнера и процессы естественного окисления 36
1.3.3. Модели Кабреры и Мотта 42
Выводы и постановка задач 44
2. Атомно-силовая микроскопия 46
2.1. Основные принципы метода атомно-силовой микроскопии 46
2.2. Режимы взаимодействия иглы атомно-силового микроскопа с исследуемой поверхностью 47
2.2.1. Вибрационные и модуляционные методики ..48
2.2.2. Система позиционирования зонда и система детектирования сигнала 53
2.2.3. Кантилевер - зонд атомно-силового микроскопа 55
2.3. Методы математического анализа изображений поверхности, полученных атомно-силовой микроскопией 56
2.3.1. Tip-эффект 58
Результаты и выводы 61
3. Локальное анодное окисление поверхности зондом атомно-силового микроскопа .62
3.1. Локальное анодное окисление поверхности Si, GaAs 62
3.2. Особенности локального анодного окисления зондом СЗМ 68
3.3. Особенности зондового окисления тонких пленок титана и тонких пленок кремния в системе кремний-на-изоляторе 73
Выводы 79
4. Оптимизация модифрпсации поверхности зондом атомно-силового микроскопа 80
4.1. Физические аспекты взаимодействия иглы с поверхностью в присутствии воды 80
4.2. Электрическое поле в системе зонд-поверхность 96
4.3. Латеральные размеры 102
4.4. Влияние механического напряжения 105
4.5. Механическая модификация поверхности зондом атомно-силового микроскопа 106
4.6. Модификация поверхности GaAs nSi 107
4.7. Локальное анодное окисление поверхности при повышенном анодном потенциале 112
4.8. Комплексная модификация поверхности полупроводников 114
Выводы 117
5. Особенности зондовой нанолитографии 119
5.1. Режимы зондовой нанолитографии 119
Режим ручного управления зондом во время окисления 122
5.2. Артефакты и погрешности изображений атомно-силовой микроскопии 122
5.2.1. Механические и электронные шумы 122
5.3. Влияние шероховатости 124
5.4. Наноразмерные структуры на поверхности гетероструктур AlGaAs/GaAs 127
5.5. О совершенстве наноструктур, полученных локальным анодным окислением иглой АСМ 129
Выводы... 133
Основные результаты и выводы 135
Список использованной литературы: 141
