Pyyhkäisevä heliumionimikroskooppi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18. syyskuuta 2015 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 55 muokkausta .

Pyyhkäisevä heliumionimikroskooppi (SHIM, heliumionimikroskooppi, heliumionimikroskooppi, heliumimikroskooppi, HeIM) on pyyhkäisy (pyyhkäisy)mikroskooppi, joka on periaatteessa samanlainen kuin pyyhkäisyelektronimikroskooppi , mutta jossa käytetään heliumionisuihkua elektronien sijasta .

Johdanto

Tällä hetkellä (vuoden 2016 alussa) pyyhkäisyelektronimikroskooppi on itse asiassa käyttänyt mahdollisuudet sen jatkokehittämiseen, koska 50-vuotisen menetelmien ja tekniikoiden jatkuvan parantamisprosessin aikana se on tullut lähelle rajoituksen perustavanlaatuista rajoitusta . resoluutio , joka koostuu siitä, että fokusoidun pisteelektronisäteen halkaisijaa on mahdotonta pienentää edelleen diffraktion vaikutuksesta [1] .

Ernst Abben kehittämän optisten järjestelmien teorian mukaan sähkömagneettisen aaltosäteen vähimmäishalkaisija saadaan seuraavasti :

(yksi)

, jossa λ on sähkömagneettisen aallon pituus tyhjiössä , n on väliaineen taitekerroin . 

Tässä tapauksessa De Broglien aallonpituus varautuneelle hiukkaselle määritetään seuraavasti:

(2) ,

missä h on Planckin vakio , m q on varautuneen hiukkasen massa , V on varautuneen hiukkasen nopeus .,

Kuten tiedät, kun varattu hiukkanen liikkuu tasaisessa sähkökentässä , sen energia, joka määritellään muodossa W \u003d q U (jossa q on hiukkasvaraus ja U on sähkökentän kiihdytysjännite ) muunnetaan sen liike-energiaksi . W k \u003d m q V 2 /2.

Tämän seurauksena tasaisessa sähkökentässä liikkuvan varautuneen hiukkasen aallonpituus määritetään seuraavasti

(3)

Lausekkeesta (3) seuraa, että elektronin aallonpituus 30 kV :n kiihdytysjännitteellä on noin 0,01 nm ja sen säteen minimihalkaisija tyhjiössä , diffraktiolla rajoitettu , on 0,05 nm. Tämä rajoitus [2] ehdotettiin ylitettäväksi korvaamalla elektroni heliumionilla [3] , jotka ovat noin 7300 kertaa elektroneja raskaampia, ja siten kaikille kiihdytysjännitteiden arvoille, kuten kohdasta (3) seuraa, niillä on paljon lyhyempi aallonpituus ja siten pienempi tarkennushalkaisija .  

Gaussin säteen teorian mukaan Gaussin säteen konvergenssikulma Ə ilmaistaan  

(neljä),

missä w 0 on Gaussin säteen pienin puolileveys , λ on säteilyn aallonpituus. Siten syväterävyys, joka on kääntäen verrannollinen konvergenssikulmaan, on sitä suurempi mitä lyhyempi aallonpituus. SEM :ää ja SGIM:ää verrattaessa jälkimmäisen syväterävyys on kaksi suuruusluokkaa suurempi.

Siten SHIM:n avulla on mahdollista saada tietoa, jota ei voida saada fotoneja tai elektroneja säteilylähteenä   käyttävillä mikroskoopeilla .

Samanaikaisesti, kuten muissakin kohdistettujen ionisäteiden järjestelmissä , SHIM mahdollistaa näytteiden muuntamisen yhdistämisen niiden paikalliseen analyysiin subnanometrin resoluutiolla [4] .  

Kun heliumionisäde on vuorovaikutuksessa näytteen kanssa, paljon pienempi määrä näytettä virittyy ja tarjoaa siksi teräviä kuvia suurella syväterävyyskuvaustilalla monenlaisille materiaaleille.  

Verrattuna SEM :iin sekundäärielektronin tuoton prosenttiosuus on melko korkea, mikä mahdollistaa SHIM:n toiminnan ultrapienillä sädevirroilla (jopa 1 femtoampeeri).

SHIM:n tärkeimmät edut verrattuna SEM:iin [5]
  • Korkea spatiaalinen resoluutio 0,25 nm asti ( Helium - ionien ominaisuuksien ja pienen ionivuorovaikutusalueen vuoksi näytteiden kanssa)
  • Diffraktioefektien vaikutus kuvan laatuun on vähäinen johtuen suuresta ionien massasta elektroneihin verrattuna .  
  • Suurempi herkkyys näytteen pinnan topografialle (johtuen sekundaarisen elektronien syntymisen sijainnista näytteen pintaa lähellä oleviin (3-5 nm) kerroksiin)
  • Parempia kuvia sekundääri-ioneissa, joissa varautuneiden hiukkasten säteen vaikutukset vastaavat näytteeseen (ionin synnyttämien sekundäärielektronien keskimääräinen lukumäärä on suurempi kuin elektronin synnyttämien sekundäärielektronien määrä)
  • Kuvan syväterävyys SHIM:ssä on 5-10 kertaa suurempi kuin SEM:ssä.
  • Dielektristen materiaalien tutkiminen on paljon helpompaa alhaisempien sädevirtojen ja monimutkaisten varauskompensointijärjestelmien puuttumisen vuoksi.

Ionilähde

Toisin kuin useimmat fokusoidut ionisuihkulaitteet , jotka käyttävät nestemäisiä metalli-ionilähteitä, SGIM käyttää kaasukentän ionilähdettä . [3] [6]

Helium - ionien SGIM- lähteelle asetetaan useita vaatimuksia :

  • SGMM-ionilähteen on oltava riittävän kirkas , jotta ilmaisimen signaali-kohinasuhde on optimaalinen .
  • Ionilähteen on oltava kompakti , jotta se voidaan sijoittaa SGMM-kolonnin sisään ja minimoida tärinän.
  • GMIM-ionilähteen on oltava vakaa , jotta ionivuon vaihtelu olisi mahdollisimman pieni useiden käyttötuntien aikana.
  • SGIM-ionilähteen tulee toimia laajalla energia-alueella , vähintään 10 eV - 30 keV

Lähteenä käytetään volframikärkeä , johon syötetään korkea jännite . Volframin valinta emitterimateriaaliksi johtuu siitä, että sillä on tarvittavat mekaaniset ominaisuudet, jotka mahdollistavat sen muodonmuutoksen poissulkemisen voimakkaiden sähköstaattisten kenttien ja matalan lämpötilan toimintatilojen vaikutuksesta. Erityisen lämpökenttäsyklin seurauksena volframilangan teroitettuun päähän muodostuu kolmikulmainen pyramidi, jonka päällä on yksi volframiatomi . Kaasumainen helium ionisoituu voimakkaassa sähkökentässä kärjen lähellä, autoionisaation periaatteet on kuvattu Müllerin teoksissa [7] . Kenttä-ionimikroskooppitilassa lähdettä voidaan tarkkailla atomiresoluutiolla, jota käytetään lähteen muodostamiseen ja kohdistamiseen . Lähteen stabiloimiseksi ja autoionisaation tehokkuuden lisäämiseksi kärki jäähdytetään nestetypellä .

Muodostetun ionivirran arvo vaihtelee kvasilineaarisesti heliumin paineen kasvaessa painealueella 100:1 asti, maksimiemissiovirran ollessa 100 pA. Lämpötila valitaan generoidun ionivirran optimaalisten parametrien perusteella. Joten jos lämpötila on liian alhainen, heliumionien absorptionopeus on liian hidas. Toisaalta liian korkeissa lämpötiloissa polarisoiduilla heliumatomeilla on liikaa kineettistä energiaa eivätkä ne pysy lähteen kärjessä tarpeeksi kauan ionisoituakseen tehokkaasti . Ionisädevirran stabiilisuus SHIM:ssä on yleensä 2-3 %/tunti. 

Optinen järjestelmä

Ionisäteen tarkentamiseen ja kääntämiseen käytetään sähköstaattista optista menetelmää , joka on samanlainen kuin järjestelmissä, joissa on fokusoitu ionisäde .

Ionivirran riippuvuus käytetystä jännitteestä on epälineaarinen, jännitteen kasvaessa emissiovirta kasvaa, saavuttaa maksimiarvonsa, jonka jälkeen se alkaa laskea . Jännitteen kasvaessa edelleen sen energia alkaa riittää irrottamaan katodin atomit , mikä tylsintää sen päätä ja huonontaa sen ominaisuuksia. Jännitettä , jolla emissiovirta saavuttaa maksimiarvonsa, kutsutaan parhaaksi kuvajännitteeksi (BIV), ja heliumioneilla tämä tapahtuu , kun sähkökenttä katodin kärjen alueella on noin 4,5 V/Å. Tähän arvoon vaikuttaa katodin kärjen muoto (mitä terävämpi katodin pää on, sitä vähemmän jännitettä on käytettävä NNI:n saavuttamiseksi).

Kuvassa näkyvät SHIM:n tärkeimmät optiset komponentit (esimerkiksi Carl Zeiss ORION -mallista ). Kaikki linssit , skannerit ja deflektorit ovat sähköstaattisia , koska varautuneiden hiukkasten ja erityisesti ionien liikerata riippuu hyvin vähän magneettikentistä . Lähteen tuottamat ionit saavuttavat vaaditun kiihtyvyysenergian ja kulkevat kalvon läpi, joka muodostaa ionisäteen leikkaaen pois akselin ulkopuoliset ionit. Seuraavaksi ionisäde kulkee sähköstaattisten linssien ryhmän läpi, jotka suorittavat kollimoinnin ja säädön. Säädettävän aukon kalvo mahdollistaa toisaalta kuvan resoluution ja syväterävyyden optimaalisen suhteen ja toisaalta säteen virran valinnan (muuttamalla ionisäteen poikkileikkauksen halkaisijaa ). Seuraavaksi ionisäde kulkee poikkeutuskelojen järjestelmän läpi, joka toteuttaa säteen skannausalgoritmin (poikkeuttaa sen tiettyyn suuntaan käytetystä ohjausjännitteestä riippuen ) . Sitten ionisäde fokusoidaan näytteeseen käyttämällä sähkömagneettista linssiä (Final lens). 

Ionien vuorovaikutus aineen kanssa

Ionit, kuten elektronit SEM : ssä , voivat tunkeutua kiinteiden ja nestemäisten näytteiden sisäiseen tilavuuteen. Koska kunkin ionin liikerataa ei voida seurata erikseen, niiden vuorovaikutuksen kuvaus aineen kanssa on luonteeltaan tilastollinen (keskiarvoiset parametrit otetaan huomioon). Ionien keskimääräisen maksimiläpäisysyvyyden kuvaamiseen näytteeseen käytetään Kanaya- ja Okayaman approksimaatiota [ 8] , joka ottaa huomioon näytteen tiheyden ja ionisäteen energian .

Kiihdytettyjen ionien ja aineen vuorovaikutuksen seurauksena sisääntulevien ionien kineettinen energia siirtyy materiaalin elektroneihin ja atomeihin . Tällöin osa aineen elektroneista lentää tyhjiöön (sekundaarielektronit), osa heliumioneista heijastuu takaisin aineen atomeista (takaisinsironneet ionit). Lisäksi jotkin materiaalin atomeista voivat lyödä esiin tulevat ionit , mikä johtaa materiaalin sputteroimiseen.

Tulevien ionien liikemäärä on liian pieni syvien atomitasojen tehokkaaseen virittymiseen , joten SHIM:ssä ei havaita röntgensäteiden viritystä.

Toissijaisten elektronien muodostuminen SHIM:ssä on samanlainen kuin tämä prosessi SEM : ssä , mutta sekundäärielektronien signaali, kun ne viritetään ionien vaikutuksesta SHIM:ssä samoissa olosuhteissa ja samalla näytteellä, on lähes aina tehokkaampi kuin elektronien virityksessä. SEM : ssä , koska materiaalin pysäytysvoima ioneille on paljon suurempi kuin elektroneille . Tämän seurauksena sekundaaristen elektronien muodostuminen SHIM:ssä tapahtuu näytteen pintaa lähellä olevissa kerroksissa, ja niillä on suurempi todennäköisyys poistua näytteestä, toisin kuin SEM , jossa sekundääri- ionien muodostuminen jakautuu näytteeseen. äänenvoimakkuutta. Toisioelektronien muodostumisprosessin matemaattiseen kuvaamiseen käytetään numeerista Monte Carlon menetelmää [9] [10] .

Takaisinsironneiden ionien muodostuminen törmäyksen jälkeen näytteen kanssa tapahtuu tietyssä avaruuskulmassa . Takaisinsironneen ionin lokalisointialueen koko ja muoto ovat tärkeitä, koska ne vaikuttavat sekä takaisinsironneiden ionien että sekundäärielektronien tallennetun signaalin laatuun . Tutkittavan materiaalin atomeihin kohdistuvan ioninsirontakulman lisääntyminen ( verrattuna elektroneihin ) mahdollistaa atomiluvun kontrastin lisäämisen sekä sekundäärielektronien rekisteröintimuodossa että takaisinsironneiden ionien rekisteröinnissä . Jos sekundääristen ionien lokalisointialue on tilavuudeltaan pieni, niiden korkea pitoisuus myötävaikuttaa korkeaan avaruudelliseen erottelukykyyn sekundääri- ioneissa . Toisaalta korkea sekundääri - ionien pitoisuus alueella, jossa ionisäde osuu näytteeseen, huonontaa signaalin kontrastia ja erottelukykyä sekundäärielektroneissa niiden rekombinoitumisen vuoksi ionien kanssa. Takaisinsironneiden ionien havaitseminen mahdollistaa myös näytteen   kidehilan ominaisuuksien tutkimisen.

Optimaalinen toimintatapa valitaan tutkittavan näytteen ominaisuuksien perusteella valitsemalla ionien tyyppi (tätä varten SGIM Carl Zeiss Orionissa käytetään heliumionien lisäksi neon- ja gallium -ioneja) , kiihdytysjännite , tarkennus ja skannaustila. 

Ohuille näytteille SHIM mahdollistaa työskentelyn lähetysskannaustilassa, joka on samanlainen kuin lähetyspyyhkäisyelektronimikroskooppi [11] [12] [12] [13] . Näitä tarkoituksia varten SHIM-piiriin asetetaan erityinen sovitin [14]

Ilmaisimet

SGIM on varustettu kahdella tunnistimella:

  • Everhart-Thornley-detektori sekundäärielektronien havaitsemiseen [15]
  • mikrokanavalevy takaisinsironneiden ionien rekisteröintiä varten [16] .

Maksun korvaus

Defokusoitua elektronisädettä käytetään kompensoimaan positiivista sähkövarausta, joka muodostuu eristemateriaalien pinnalle .

Sovellus

SHIM:n tärkeimmät käyttöalueet ovat:

1. Näytteen mikroskopia

1.1. Dielektristen materiaalien ja biologisten näytteiden mikroskopia 

Käyttämällä defokusoitua elektronisuihkua kompensoimaan näytteen varausta , SHIM mahdollistaa eristemateriaalien ja erityisesti päällystämättömien biologisten näytteiden suuren resoluution kuvien saamisen. Siten SHIM:n avulla Papilio ulysses -suvun perhosten siivissä paljastui uusia nanomittakaavaisia ​​rakenteita , joita ei voitu visualisoida SEM :llä [17] . SHIM:ää käytetään menestyksekkäästi myös solunsisäisten rakenteiden visualisointiin. [18] [19] [20] Sitä käytetään erityisesti ihmisen Caco2-adenokarsinooman epiteelisolujen huokosten rakenteen tutkimiseen. [21] Korkean spatiaalisen resoluution ansiosta SHIM mahdollisti naudan maksan proteiinirakenteiden tutkimisen [22] (tutkimusten aikana havaittiin, että sillä on strukturoitu spatiaalinen orientaatio, jonka ruudukkoaskel on 8,8 nm × 6,7 nm) ja rotan munuaiset [23] . SHIM:n käyttö mahdollistaa myös mineraali- ja orgaanisten faasien ( proteiini, amelogeniini , emali ) kolmiulotteisen jakautumisen analysoinnin hiiren hampaassa . [24] Lisäksi SGIM:ää tullaan soveltamaan menestyksekkäästi biopolymeerien tutkimukseen . [25]

1.2. Subsurface kuvantaminen

SGIM :n takaisinsironneiden heliumionien analyysi mahdollisti kosketuksettoman menetelmän kehittämisen elektronisten yhteenliitäntöjen arvioimiseksi [26] .

1.3. Ionoluminesenssi

( luminesenssi , viritetty pommittamalla näytettä ioneilla)

SGIM-ionoluminesenssin avulla tehdään useita tutkimuksia puolijohdemateriaalien [27] kaistanvälin ominaisuuksista , ohuista GaN - kalvoista safiirilla, [28] cerium - seostetuista kvanttipisteistä granaatissa ja seostettuna LaPO 4 -nanokiteillä ulos . [29]

1.4 Grafeenirakenteiden visualisointi

SGIM:ää käytetään laajalti tutkimaan grafeenin ominaisuuksia eri muodoissa (sekä vapaasti suspendoituneena että piidioksidisubstraatille sijoitettuna ) [30] [31] [ 32] , samoin kuin sen huokosten läpäisevyyttä eri atomeille. 33] [34] , sen bandgap-leveyden ominaisuudet [35] ja nanoelektronisten laitteiden muodostusprosessien ominaisuudet [36] [37]

2. Kuvion muokkaus

Näytteen modifiointi SHIM:ssä suoritetaan saostamalla ja syövyttämällä materiaaleja, samalla tavalla kuin fokusoidun ionisäteen menetelmä SEM :ssä . Nämä menetelmät käyttävät kuitenkin erilaisia ​​ioneja näytteen muokkaamiseen. Joten SGIM :ssä heliumin , neonin ja galliumin ioneja käytetään ioneina näytteen pommitukseen ja SEM - galliumissa kultaa ja iridiumia ) .

2.1. Ionisädelitografia

Perinteisesti fotoresistien kohokuviointi muodostetaan fokusoidun ionisäteen ja elektronisuihkulitografian menetelmin . Ionisuihkulitografian etuja elektronisuihkulitografiaan  verrattuna  ovat, että valovastukset ovat herkempiä ionisuihkuille kuin elektronisuihkut , eikä siinä ole "läheisyysilmiötä", joka rajoittaa elektronisuihkulitografiassa pienintä mahdollista muunnetun alueen kokoa. [38] [39] Ja SHIM:n etuna fokusoituun ionisuihkutekniikkaan verrattuna on kyky kohdistaa säde pienemmälle alueelle ja kyky työskennellä kevyempien ionien kanssa. Siten SGIM:n käyttö ionisuihkulitografina mahdollistaa uusien teknisten standardien saavuttamisen (alle 10 nm). [40] [41] [42] [43]  

2.2 Nanomittakaavaisten rakenteiden muodostuminen

SHIM:n korkea resoluutio ja mahdollisuus valita käytettävät ionit mahdollistavat laajan valikoiman nanomittakaavan rakenteita sen avulla. [44] [45] Erityisesti SGIM:ää käytetään nanokokoisten platinarakenteiden muodostamiseen hajottamalla ja saostamalla kaasumaisia ​​orgaanisia platinayhdisteitä ionisuihkulla, [44] [46] kolmiulotteisia rakenteita piisubstraatille [47] , kerrostamalla metallit kaasufaasista. [48] ​​SGIM :ssä käytetään heliumionien lisäksi neon- ja gallium - ioneja sekä niiden yhdistelmiä nanomittakaavan rakenteiden muodostamiseen. [49] [50] SGIM:ää käytetään laajalti myös lupaavien nanoplasmonisten kiteiden [51] [52] [53] [54] [55]  sekä  mikro- ja nanoelektromekaanisten järjestelmien muodostamiseen. [56]

Ohje

Pyyhkäisevän heliumionimikroskoopin on kehittänyt ALIS, joka on nyt osa Carl Zeissiä . Ensimmäinen kaupallisesti saatavilla oleva SGIM ilmestyi vuonna 2007. SGIM:n tuotantolaitos sijaitsee Peabodyssa (USA).

Tähän mennessä maailmassa on asennettu yli 20 laitetta, pääasiassa tutkimuskeskuksiin ( US National Institute of Standards and Technology , Harvard University , University of Twente , National University of Singapore , Bielefeldin yliopisto ). Venäjällä ainoa SGIM on asennettu Pietarin valtionyliopiston "Nanoteknologian" [57] suuntaan Interdisciplinary Resource Centeriin .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ David C. Joy. Helium-ionimikroskopia - Springer . Arkistoitu 6. kesäkuuta 2018 Wayback Machineen
  2. ↑ A.V. Crewe, J. Wall, L.M. Welter. Korkean resoluution pyyhkäisylähetyselektronimikroskooppi  // Journal of Applied Physics. - 12.1.1968. - T. 39 , no. 13 . — S. 5861–5868 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.1656079 . Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2016.
  3. ↑ 1 2 Erwin W. Müller, John A. Panitz, S. Brooks McLane. Atomi-luotaimen kenttä-ionimikroskooppi  // Katsaus tieteellisiin instrumentteihin. - 1.1.1968. - T. 39 , no. 1 . — s. 83–86 . - ISSN 1089-7623 0034-6748, 1089-7623 . - doi : 10.1063/1.1683116 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  4. ↑ Iberi, Vighter; Vlassiouk, Ivan; Zhang, X.-G.; Matola, Brad; Linn, Allison; Joy, David C.; Rondinone, Adam J. (2015). Scientific Reports 5: 11952. doi: 10.1038/srep11952. PMC 4493665. PMID 26150202 . Maskiton litografia ja grafeenin johtavuuden in situ visualisointi heliumionimikroskoopilla  //  Europe PMC Scientific Reports 5: 11952. doi: 10.1038/srep11952. PMC 4493665. PMID 26150202 . : Raportti. - 2015 - heinäkuuta. - doi : 10.1038/srep11952 .
  5. ↑ C. Rodenburg, MAE Jepson, Stuart A. Boden, Darren M. Bagnall. Helium-ionimikroskopia ja energiaselektiivinen pyyhkäisyelektronimikroskooppi – kaksi kehittynyttä mikroskopiatekniikkaa toisiaan täydentävillä sovelluksilla  //  Journal of Physics: Conference Series. – 1.1.2014. — Voi. 522 , iss. 1 . — P. 012049 . — ISSN 1742-6596 . - doi : 10.1088/1742-6596/522/1/012049 .
  6. ↑ J. Orloff, L. W. Swanson. Epäsymmetrinen sähköstaattinen linssi kenttäemission mikroanturisovelluksiin  // Journal of Applied Physics. - 1.4.1979. - T. 50 , no. 4 . — S. 2494–2501 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.326260 . Arkistoitu alkuperäisestä 29. helmikuuta 2016.
  7. ↑ E.W. Muller, T.T. Tsong , Field Ion Microcopy Principles and Applications, Elsevier New York (1969)
  8. ↑ K. Kanaya, S. Okayama. Elektronien tunkeutumis- ja energiahäviöteoria kiinteissä kohteissa  (englanniksi)  // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1.1.1972. — Voi. 5 , iss. 1 . - s. 43 . — ISSN 0022-3727 . - doi : 10.1088/0022-3727/5/1/308 .
  9. ↑ ZJ Ding, XD Tang, R. Shimizu. Monte Carlon tutkimus sekundaarielektroniemissiosta  // Journal of Applied Physics. - 1.1.2001. - T. 89 , no. 1 . — S. 718–726 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.1331645 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  10. ↑ R. Shimizu, Ding Ze-Jun. Monte Carlo -mallinnus elektroni-kiinteä vuorovaikutus  //  Raportit edistymisestä fysiikan. - 1992-01-01. — Voi. 55 , iss. 4 . - s. 487 . — ISSN 0034-4885 . - doi : 10.1088/0034-4885/55/4/002 .
  11. ↑ Billy W. Ward. Pyyhkäisevä lähetysionimikroskooppi (22. tammikuuta 2008). Käyttöpäivä: 18. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2016.
  12. ↑ 1 2 Dc Joy, J Notte IV, R Hill, Sm McVey, R Ramachandra. Pyyhkäisytransmissio-ionimikroskopia ja diffraktiokuvaus  // Mikroskoopia ja mikroanalyysi. – 01.07.2010. - T. 16 , no. Täydennys S2 . — S. 604–605 . — ISSN 1435-8115 . - doi : 10.1017/S1431927610053791 .
  13. ↑ Eurooppa PMC. Pyyhkäisevä transmissioionimikroskopia, koska se täydentää hiukkasten aiheuttamaa röntgensäteilyä... - Abstract - Europe PMC . europepmc.org. Käyttöönottopäivä: 18.2.2016.
  14. ↑ David C. Joy. Ionien ja kiinteiden aineiden vuorovaikutukset ja kuvan muodostus  //  Helium-ionimikroskoopia. - Springer New York, 2013-01-01. — s. 17–37 . — ISBN 9781461486596 , 9781461486602 . - doi : 10.1007/978-1-4614-8660-2_4 . Arkistoitu alkuperäisestä 16. kesäkuuta 2018.
  15. ↑ Yu V. Petrov, OF Vyvenko, AS Bondarenko. Pyyhkäisy heliumionimikroskooppi: Toissijaisten elektronien jakautuminen ja ionien kanavointi  (englanniksi)  // Journal of Surface Investigation. Röntgen-, synkrotroni- ja neutronitekniikat. – 12.10.2010. — Voi. 4 , iss. 5 . — s. 792–795 . - ISSN 1819-7094 1027-4510, 1819-7094 . - doi : 10.1134/S1027451010050186 . Arkistoitu alkuperäisestä 5. kesäkuuta 2018.
  16. ↑ Sybren Sijbrandij, John Notte, Larry Scipioni, Chuong Huynh, Colin Sanford. Analyysi ja metrologia fokusoidulla heliumionisäteellä)  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2010-01-01. - T. 28 , no. 1 . — s. 73–77 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3271254 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  17. ↑ Stuart A. Boden, Asa Asadollahbaik, Harvey N. Rutt, Darren M. Bagnall. Helium-ionimikroskopia Lepidoptera-suomuista  (englanniksi)  // Skannaus. - 2012-03-01. — Voi. 34 , iss. 2 . — s. 107–120 . — ISSN 1932-8745 . - doi : 10.1002/sca.20267 . Arkistoitu alkuperäisestä 14. huhtikuuta 2016.
  18. ↑ NMI :: Helium Ion Microscopy (HIM) biologisten näytteiden kuvaamiseen subnanometrin resoluutiolla . www.nmi.de. Käyttöpäivä: 18. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 8. maaliskuuta 2016.
  19. ↑ Matthew S. Joens, Chuong Huynh, James M. Kasuboski, David Ferranti, Yury J. Sigal. Helium Ion Microscopy (HIM) biologisten näytteiden kuvaamiseen subnanometrin resoluutiolla  //  Tieteelliset raportit. – 17.12.2013. — Voi. 3 . - doi : 10.1038/srep03514 . Arkistoitu alkuperäisestä 17. helmikuuta 2016.
  20. ↑ Mikrorakenteiden ja biologisten näytteiden heliumionimikroskooppi . tutkimusportti. Haettu 18. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  21. ↑ D. Bazou, G. Behan, C. Reid, Jj Boland, Hz Zhang. Ihmisen paksusuolensyöpäsolujen kuvantaminen He-Ion-skannausmikroskoopilla  (englanniksi)  // Journal of Microscopy. - 01-06-2011. — Voi. 242 , iss. 3 . — s. 290–294 . — ISSN 1365-2818 . - doi : 10.1111/j.1365-2818.2010.03467.x . Arkistoitu alkuperäisestä 28. joulukuuta 2014.
  22. ↑ A. Lysse, Carl Zeiss Microscopy. .
  23. ↑ William L. Rice, Alfred N. Van Hoek, Teodor G. Păunescu, Chuong Huynh, Bernhard Goetze. Rotan munuaisen korkearesoluutioinen heliumionipyyhkäisymikroskooppi  // PLoS ONE. - 07-03-2013. - T. 8 , no. 3 . - S. e57051 . - doi : 10.1371/journal.pone.0057051 .
  24. ↑ Felicitas B. Bidlack, Chuong Huynh, Jeffrey Marshman, Bernhard Goetze. Kiillekiteiden ja ekstrasellulaarisen hammaskiillematriisin heliumionimikroskooppi  // Frontiers in Physiology. – 10.10.2014. - T. 5 . — ISSN 1664-042X . - doi : 10.3389/fphys.2014.00395 .
  25. ↑ Gerra L. Bosco. Kuvantaminen nykyaikana (30. elokuuta 2011). doi : 10.1016/j.trac.2011.07.009 . Haettu 18. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 23. helmikuuta 2016.
  26. ↑ Raoul van Gastel, Gregor Hlawacek, Harold JW Zandvliet, Bene Poelsema. Puolijohderakenteiden pinnanalainen analyysi heliumionimikroskoopilla  // Microelectronics Reliability. – 01.09.2012. - T. 52 , no. 9-10 . — S. 2104–2109 . - doi : 10.1016/j.microrel.2012.06.130 .
  27. ↑ Vasilisa Veligura, Gregor Hlawacek, Uwe Jahn, Raoul van Gastel, Harold JW Zandvliet. Luminesoivien kuvioiden luominen ja fysikaaliset näkökohdat heliumionimikroskoopilla  // Journal of Applied Physics. – 14.5.2014. - T. 115 , no. 18 . - S. 183502 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.4875480 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  28. ↑ http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.37.L398/pdf . doi : 10.1143 / jjap.37.l398/pdf .
  29. ↑ Stuart A. Boden, Thomas M. M. Franklin, Larry Scipioni, Darren M. Bagnall, Harvey N. Rutt. Ionoluminesenssi heliumionimikroskoopissa  // Mikroskoopia ja mikroanalyysi. – 12.12.2012. - T. 18 , no. 06 . - S. 1253-1262 . — ISSN 1435-8115 . - doi : 10.1017/S1431927612013463 .
  30. ↑ Grafeenin johtumisen viritys vian aiheuttaman lokalisoinnin perusteella. . www.pubfacts.com. Haettu: 19. helmikuuta 2016.
  31. ↑ J. Grisolia, N. Decorde, M. Gauvin, N. M. Sangeetha, B. Viallet. Elektronien kuljetus läpinäkyvissä tinaseostettujen indiumoksidikolloidisten nanokiteiden kokoonpanoissa  (englanniksi)  // Nanoteknologia. – 1.1.2015. — Voi. 26 , iss. 33 . - P. 335702 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/26/33/335702 .
  32. ↑ Vighter Iberi, Ivan Vlassiouk, X.-G. Zhang, Brad Matola, Allison Linn. Maskiton litografia ja grafeenin johtavuuden in situ visualisointi heliumionimikroskoopilla  //  Tieteelliset raportit. - 07-07-2015. — Voi. 5 . - doi : 10.1038/srep11952 . Arkistoitu alkuperäisestä 29. helmikuuta 2016.
  33. ↑ J. Scott Bunch, Scott S. Verbridge, Jonathan S. Alden, Arend M. van der Zande, Jeevak M. Parpia. Läpäisemättömät atomikalvot grafeenilevyistä (EN) // Nano Letters. – 17.7.2008. - T. 8 , no. 8 . — S. 2458–2462 . - doi : 10.1021/nl801457b . Arkistoitu alkuperäisestä 9. heinäkuuta 2014.
  34. ↑ Hong Zhang, Yoshiyuki Miyamoto, Angel Rubio. \textit{Ab initio} Helium-ionimikroskopiakuvien simulointi: Suspendoituneen grafeenin tapaus  // Physical Review Letters. – 27.12.2012. - T. 109 , no. 26 . - S. 265505 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.109.265505 .
  35. ↑ Ahmad N. Abbas, Gang Liu, Bilu Liu, Luyao Zhang, He Liu. Grafeeninanoribbon 5 nm:n kuviointi-, karakterisointi- ja kemialliset tunnistussovellukset heliumionisuihkulitografialla (EN) // ACS Nano. – 27.1.2014. - T. 8 , no. 2 . - S. 1538-1546 . doi : 10.1021 / nn405759v . Arkistoitu alkuperäisestä 18. toukokuuta 2017.
  36. ↑ Max C. Lemme, David C. Bell, James R. Williams, Lewis A. Stern, Britton W. H. Baugher. Grafeenilaitteiden syövytys heliumionisuihkulla (EN) // ACS Nano. - 22-09-2009 - T. 3 , no. 9 . — S. 2674–2676 . doi : 10.1021 / nn900744z .
  37. ↑ SA Boden, Z. Moktadir, D. M. Bagnall, H. Mizuta, H. N. Rutt. Kohdistettu heliumionisuihkujyrsintä ja -pinnoitus  // Mikroelektroniikkatekniikka. - 01-08-2011. - T. 88 , no. 8 . — S. 2452–2455 . - doi : 10.1016/j.mee.2010.11.041 .
  38. ↑ Kalkittava Ren, Baoqin Chen. Läheisyysvaikutus elektronisuihkulitografiassa  // 7th International Conference on Solid-State and Integrated Circuits Technology, 2004. Proceedings. - 2004-10-01. - T. 1 . — S. 579–582 vol.1 . - doi : 10.1109/ICSICT.2004.1435073 .
  39. ↑ Geraint Owen, Paul Rissman. Elektronisuihkulitografian läheisyysvaikutuksen korjaus taustaannoksen tasoituksella  // Journal of Applied Physics. - 1.6.1983. - T. 54 , no. 6 . — S. 3573–3581 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.332426 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  40. ↑ Diederik Maas, Emile van Veldhoven, Ping Chen, Vadim Sidorkin, Huub Salemink. Nanovalmistus heliumionimikroskoopilla . - 01-01-2010. - T. 7638 . — S. 763814-763814-10 . - doi : 10.1117/12.862438 .
  41. ↑ D. Winston, B.M. Cord, B. Ming, D.C. Bell, W.F. DiNatale. Pyyhkäisevä helium-ionisuihkulitografia vetysilseskvioksaaniresistillä  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2009-11-01. - T. 27 , no. 6 . — S. 2702–2706 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3250204 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  42. ↑ David C. Bell, Max C. Lemme, Lewis A. Stern, Charles M. Marcus. Tarkkuusmateriaalin modifiointi ja kuviointi He-ioneilla  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2009-11-01. - T. 27 , no. 6 . — S. 2755–2758 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3237113 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  43. ↑ Paul F.A. Alkemade, Emma M. Koster, Emile van Veldhoven, Diederik J. Maas. Kuvantaminen ja nanovalmistus Delftin Van Leeuwenhoekin laboratorion heliumionimikroskoopilla   // Scanning . - 2012-03-01. — Voi. 34 , iss. 2 . — s. 90–100 . — ISSN 1932-8745 . - doi : 10.1002/sca.21009 . Arkistoitu alkuperäisestä 3. toukokuuta 2016.
  44. ↑ 1 2 Colin A. Sanford, Lewis Stern, Louise Barriss, Lou Farkas, Mark DiManna. Säteen aiheuttama platinan kerrostuminen heliumionimikroskoopilla  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2009-11-01. - T. 27 , no. 6 . — S. 2660–2667 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3237095 . Arkistoitu alkuperäisestä 1. maaliskuuta 2016.
  45. ↑ Kenji Gamo, Nobuyuki Takakura, Norihiko Samoto, Ryuichi Shimizu, Susumu Namba. Ionisuihkuavusteinen metalliorgaanisten kalvojen kerrostaminen fokusoitujen ionisäteiden avulla - IOPscience  . - 1.5.1984. - doi : 10.1143/jjap.23.l293/meta .
  46. ↑ HM Wu, LA Stern, JH Chen, M. Huth, CH Schwalb. Nanolankojen synteesi heliumilla ja neonilla fokusoidulla ionisäteellä indusoidulla kerrostumalla kaasukentän ionimikroskoopilla   // Nanoteknologia . – 1.1.2013. — Voi. 24 , iss. 17 . — P. 175302 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/24/17/175302 .
  47. ↑ L. Zhang, N. F. Heinig, S. Bazargan, M. Abd-Ellah, N. Moghimi. Nanopyramidien ja nanokonien suorakirjoitus kolmiulotteinen nanovalmistus Si:lle nanotuminoimalla heliumionimikroskoopilla   // Nanoteknologia . – 1.1.2015. — Voi. 26 , iss. 25 . — P. 255303 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/26/25/255303 .
  48. ↑ DW Bassett. Kenttä-ionimikroskopian käyttö metallien höyrysaostumista koskevissa tutkimuksissa  // Pintatiede. - 1970-10-01. - T. 23 , no. 1 . — S. 240–258 . - doi : 10.1016/0039-6028(70)90016-6 .
  49. ↑ JH Franken, M. Hoeijmakers, R. Lavrijsen, JT Kohlhepp, HJM Swagten. Verkkoalueen seinän injektion ja kiinnityksen tarkka ohjaus heliumiin ja galliumiin keskittyneillä ionisäteillä  // Journal of Applied Physics. – 01.04.2011. - T. 109 , no. 7 . - S. 07D504 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.3549589 . Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2016.
  50. ↑ FHM Rahman, Shawn McVey, Louis Farkas, John A. Notte, Shida Tan. Subnanometrin fokusoidun neon-ionisäteen mahdollisuudet   // Skannaus . - 2012-03-01. — Voi. 34 , iss. 2 . — s. 129–134 . — ISSN 1932-8745 . - doi : 10.1002/sca.20268 . Arkistoitu alkuperäisestä 3. toukokuuta 2016.
  51. ↑ M. Melli, A. Polyakov, D. Gargas, C. Huynh, L. Scipioni. Teoreettisen resonanssin laatutekijän rajan saavuttaminen heliumionilitografialla (EN) valmistamissa koaksiaalisissa plasmonisissa nanoresonaattoreissa // Nano Letters. - 2013-05-01. - T. 13 , no. 6 . — S. 2687–2691 . - doi : 10.1021/nl400844a .
  52. ↑ Heiko Kollmann, Xianji Piao, Martin Esmann, Simon F. Becker, Dongchao Hou. Kohti plasmoniikkaa nanometritarkkuudella: Helium-Ion Milled Gold -nanoantennien epälineaarinen optiikka (EN) // Nano Letters. – 25.7.2014. - T. 14 , no. 8 . — S. 4778–4784 . - doi : 10.1021/nl5019589 . Arkistoitu alkuperäisestä 23. toukokuuta 2017.
  53. ↑ Yudong Wang, Martina Abb, Stuart A. Boden, Javier Aizpurua, CH de Groot. Äärimmäisen nopea epälineaarinen ohjaus progressiivisesti kuormitetuille, yksittäisille plasmonisille nanoantenneille, jotka on valmistettu heliumionijyrsimällä (EN) // Nano Letters. – 17.10.2013. - T. 13 , no. 11 . — S. 5647–5653 . doi : 10.1021 / nl403316z . Arkistoitu alkuperäisestä 23. toukokuuta 2017.
  54. ↑ Olivier Scholder, Konstantins Jefimovs, Ivan Shorubalko, Christian Hafner, Urs Sennhauser. Heliumin fokusoidulla ionisuihkulla valmistetut plasmoniset antennit alle 5 nm:n rakoilla   // Nanoteknologia . – 1.1.2013. — Voi. 24 , iss. 39 . - P. 395301 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/24/39/395301 .
  55. ↑ Boris Luk'yanchuk, Nikolay I. Zheludev, Stefan A. Maier, Naomi J. Halas, Peter Nordlander. Fanon resonanssi plasmonisissa nanorakenteissa ja metamateriaaleissa  //  Nature Materials. - 2010-09-01. — Voi. 9 , iss. 9 . — s. 707–715 . — ISSN 1476-1122 . - doi : 10.1038/nmat2810 . Arkistoitu alkuperäisestä 10. joulukuuta 2015.
  56. ↑ M. Annamalai, S. Mathew, V. Viswanathan, C. Fang, D. S. Pickard. Suspendoitujen nanomekaanisten grafeenirakenteiden suunnittelu, valmistus ja heliumionimikroskooppikuviointi NEMS-sovelluksiin  // Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference (TRANSDUCERS), 2011 16th International. - 01-06-2011. — S. 2578–2581 . - doi : 10.1109/TRANSDUCERS.2011.5969824 .
  57. ↑ MRC nanoteknologian suuntaan, St. Petersburg State University . nano.spbu.ru. Käyttöpäivä: 18. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 6. huhtikuuta 2016.

Kirjallisuus

  1. Tondare VN // J. Vac. sci. Tekn.- 2005 - A23 - 1498
  2. Morgan J., Notte J., Hill R., Ward B. An Introduction to the Helium Ion Microscope // Microscopy Today - 2006. - Vol 14. - No. 4. - s. 24-31.
  3. Ward, BW, Notte, JA, Economou, NP Heliumionimikroskooppi: Uusi työkalu nanomittakaavan mikroskopiaan ja metrologiaan // J. Vac. sci. Technol. - 2006. - B24 (6). - s. 2871-2875.
  4. Ramachandra R., Griffin B., Joy DC, // Ultramikroskopia - 2009. - 109. - s. 748
  5. BellD. C. Kontrastimekanismit ja kuvanmuodostus heliumionimikroskoopissa. // Mikroskoopia ja mikroanalyysi - 2009. - 15. - s. 147–153

Linkit