ميكروسكوپ نيروي اتمي در سطوح جابجائي

Transcript

1 INSO 748 st. Edition Mar.204 استاندارد ملي ايران 87 چاپ اول اسفند جمهوري اسالمي ايران Islamic Republic of Iran سازمان ملي استاندارد ايران Iranian National Standardization Organization فناوري نانو- روش واسنجي بزرگنمايي Z ميكروسكوپ نيروي اتمي در سطوح جابجائي با استفاده از زيرنانومتر پلههاي تكاتمي( ) Si Nanotechnologies-Standard practice for Calibrating the Z-magnification of an atomic force microscopic at subnanometer displacement levels using Si() monotomic steps ICS:

2 مؤسسۀ استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به موجب بند یک تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهم ملی )رسمی( ایران را به عهده دارد. به نام خدا آشنايي با سازمان ملي استاندارد ايران مکاد قکانون اصکح قکوانی ماه تنها مرجع رسمی کشور است که وظیفه تعیی تدوی و مقکررات مؤسسکۀ اسکتاندارد و نام موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به موجب یکصد و پنجاه و دومی جلسه شورا عالی ادار مکور سازمان ملی استاندارد ایران تغییر و طی نامه شماره 6/ مور تدوی استاندارد در حوزه اا علمی پژواشی تولید و تجار فناور و اقتصاد مختلف در کمیسیون اا 2//2 جهت اجرا ابحغ شده است. و نشکر اسکتاندارداا 2/6/2 بکه فنی مرکب از کارشناسان سازمان صاحب نظران مراکز و مؤسسکات آگاه و مرتبط انجام می شود وکوششی امگام با مصالح ملی و با توجه به شرایط تولیکد اسکت ککه از مشکارکت آگااانکه و منصکفانۀ صکاحبان حک صادرکنندگان و وارد کنندگان مراکز علمی و تخصصی نهاداا سازمان اا استاندارداا ملی ایران برا نظرخواای به مراجع ذ نفع و اعضا دریافت نظراا و پیشنهاداا در کمیتۀ ملی مرتبط با آن رشته طر چاپ و منتشر می شود. پیش نوی درکمیتۀ ملی طر استاندارداایی که مؤسسات و سازمان اا عحقه مند و ذ کمیسیون اا و نفکع شکام دولتی و غیر دولتی حاص فنکی مربکو تولیدکننکدگان مصکر ارسکا کننکدگان می شود.پیش نکوی مکیشکود و پک از و در صورت تصویب به عنوان استاندارد ملی )رسمی( ایکران صح نیز با رعایت ضوابط تعیی شده تهیه می کننکد و بررسی و درصورت تصویب به عنکوان اسکتاندارد ملکی ایکران چکاپ و منتشکر مکی شکود.بکدی ترتیکب استاندارداایی ملی تلقی می شوند که بر اساس مفاد نوشته شده در استاندارد ملی ایکران شکمار تکدوی و در کمیتکۀ ملکی استاندارد مربو که سازمان ملی استاندارد ایران تشکی میداد به تصویب رسیده باشد. سازمان ملی استاندارد ایران از اعضا اصلی سازمان بکی المللکی اسکتاندارد (ISO) کمیسکیون بکی المللکی الکتروتکنیک 2 اسکت و بکه عنکوان تنهکا رابکط کمیسکیون ککدک غکیایی و سازمان بی المللی اندازه شناسی قانونی (OIML) (IEC) در کشور فعالیت می کند. در تدوی استاندارداا ملی ایران ضم توجه به شرایط کلی و نیازمنکد اکا خکا (CAC) کشور از آخری پیشرفت اا سازمان ملی استاندارد ایران می تواند با رعایت موازی سحمت و ایمنی فرد استاندارداا نماید. درجهبند ملی ایران را برا و عمومی حصو سازمان می تواند به منظور حف آن را اجبار نماید. علمی فنی و صنعتی جهان و استاندارداا محصوالت تولید امچنی در زمینۀ مشاوره آموزش بازرسی ممیز اا و مراکز کالیبراسیون )واسنجی( وسای داخ بی پیش بینی شده در قکانون بکرا المللی بهرهگیر میشود. حمایکت از مصکر کننکدگان حفک اطمینان از کیفیت محصوالت و مححظات زیست محیطی و اقتصاد اجرا بعضی از بازاراا برا بی کشور و/یا اقحم وارداتی با تصویب شورا المللی برا محصکوالت کشکور اجکرا عالی اسکتاندارد اجبکار اسکتاندارد کاالاکا صکادراتی و اطمینان بخشیدن به استفاده کنندگان از خدمات سازمان اا و مؤسسات فعا و صدورگواای سیستم اا سنجش سازمان ملی استاندارد ایران ای مدیریت کیفیت و مدیریت زیستمحیطی آزمایشکگاه گونه سازمان اا و مؤسسات را بکر اسکاس ضوابط نظام تأیید صححیت ایران ارزیابی می کند و در صورت احراز شرایط الزم گوااینامۀ تأیید صححیت به آن اا اعطا و بر عملکرد آن اا نظارت می کند. ترویج دستگاه بی گرانبها و انجام تحقیقات کاربرد ارتقا برا المللی یکااا کالیبراسیون )واسنجی( وسای سطح استاندارداا ملی ایران از دیگر وظایف ای سنجش تعیکی سازمان است. عیکار فلکزات ب - International Organization for Standardization 2 - International Electrotechnical Commission - International Organization of Legal Metrology (Organisation Internationale de Metrologie Legale) 4 - Contact point 5 - Codex Alimentarius Commission

3 کميسيون فني تدوين استاندارد " فناوري نانو- روش واسنجي بزرگنمايي Z ميكروسكوپ نيروي اتمي در سطوح جابجائي زيرنانومتر با استفاده از پلههاي تكاتمي "Si () رئيس: میرکاظمی سید محمد )دکترا مواد( سمت و/ يا نمايندگي عضو ایئت علمی دانشگاه علم و صنعت دبير: عزیز رو اهلل )کارشناسی ارشد نانومواد( کارشناس شرکت کفا اعضاء: )اسامی به ترتیب حرو الفبا) اسحمی پور الهه )کارشناس ارشد زیست شناسی( پو پو حس )کارشناس ارشد شیمی( کارشناس ستاد ویژه فناور نانو کارشناس ستاد ویژه فناور نانو و دبیر کمیته فنی متناظر فناور نانو ثبات زارا )کارشناس ارشد شیمی( کارشناس پژواشگاه صنعت نفت چوخاچی زاده مقدم امی ( کارشناس ارشد مواد( کارشناس ستاد ویژه فناور نانو خانلر محمد رضا )دکترا فیزی ) عضو ایئت علمی دانشگاه بی امام خمینی )ره( قزوی المللی سیفی مهوش )کارشناس مدیریت دولتی( نایب رئی نانو کمیته فنی متناظر فناور صادق حسنی صدیقه پژوانده ارشده پژواشگاه صنعت نفت ج

4 )کارشناس ارشد شیمی تجزیه( مسرور حس )دکتر شیمی( عضو ایئت علمی پژواشگاه سازمان ملی استاندارد ایران د

5 فهرست مندرجات عنوان آشنایی با سازمان ملی کمیسیون فنی تدوی پیش گفتار مقدمه استاندارد استاندارد صفحه ب ج ه و 2 6 اد و دامنه کاربرد مراجع الزامی اصطححات و تعاریف (AFM) Si () - میکروسکوپی نیرو اتمی - محوراا مختصات - صفحه )( سیلیسیم- 2- صفحه جابجایی x-y - بزرگنمائی ( Z به عبارت دیگر حساسیت Z یا مقیاس Z( 2 اامیت و کاربرد نمونه واسنجی 6 دستگاه روش کار گزارش 2 عدم قطعیت جایگزی بالقوه پیوست الف - )پیوست الزامی( روش تولید نمونهاا پیوست ب- )پیوست اطحعاتی( کتابنامه Si() با پلهاایی به ارتفاع ی اتم ه

6 پيشگفتار استاندارد" فناور نانو- روش واسنجی بزرگنمایی Z میکروسکوپ نیرو اتمی در سطو جابجائی زیرنانومتر با استفاده از پلهاا ت اتمی " که پیش نوی آن درکمیسیوناا مربو توسط ستاد توسعه Si () فناور نانو تهیه و تدوی شده و در چهارمی اجحس کمیتۀ ملی استاندارد فناور نانو مور 2//2 مورد تصویب قرار گرفته است این به استناد بند ی ماد قانون اصح قوانی و مقررات مؤسسۀ استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهم ماه به عنوان استاندارد ملی ایران منتشر میشود. برا حف امگامی و اماانگی با تحوالت و پیشرفت اا ملی و جهانی در زمینۀ صنایع علوم و خدمات استاندارداا ملی ایران در مواقع لزوم تجدید نظر خوااد شد و ار پیشنهاد که برا اصح و تکمی ای استاندارداا ارائه شود انگام تجدید نظر در کمیسیون فنی مربو مورد توجه قرار خوااد گرفت. بنابرای باید امواره از آخری تجدیدنظر استاندارداا ملی استفاده کرد. منبع و ماخی تهیۀ ای که برا استاندارد مورد استفاده قرار گرفته به شر زیر است: ASTM E 250: 2006, Nanotechnology - Standard practice for calibrating the Z-magnification of an atomic force microscope at subnanometer displacement levels using Si () monatomic steps و

7 مقدمه مهمتری مساله در به کارگیر ابزار اندازهگیر بهرهبردار است. میکروسکوپ 2 نيروي اتمي (AFM) سطح در مقیاس اتمی میباشد. برا اطمینان انجام روشاا راستا واسنجی واسنجی )کالیبراسیون( صحیح آنها در انگام ساخت و یکی از ابزاراا بسیار دقی اندازهگیر و نمایش از نتایج حاص از ای روش اندازهگیر نیازمند طراحی و دقی در ابعاد مختلف میباشیم. در ای استاندارد واسنجی روش Z میکروسکوپ نیرو اتمی در سطو جابجائی زیرنانومتر با استفاده از پلهاا ت شر داده شده است. بزرگنمایی در () Si اتمی - Calibration 2 - Atomic Force Microscope ز

8 فناوری نانو- روش واسنجي بزرگنمايي Z ميكروسكوپ نيروی اتمي در سطوح جابجائي زيرنانومتر با استفاده از پلههای تكاتمي Si () هدف و دامنه کاربرد اتمی در مقیاس روش واسنجی بزرگنمایی Z میکروسکوپ نیرو از تدوی ای استاندارد تعیی اد زیرنانومتر با استفاده از ارتفاع پلهاا ت اتمی ای روش اندازهگیر واسنجی مقیاس نمونه Si () Z Si () پوشش میداد. میباشد. ی میکروسکوپ نیرو اتمی را با استفاده از ارتفاع پله ت اتمی ای روش در شرایط محیطی و خحء زمانیکه از میکروسکوپ نیرو اتمی بزرگنمایی (AFM) Z استفاده شود و تغییر مکان محدوده اندازهگیر زمانی استفاده میشود Z در باالتری حد در مقیاساا نانومتر و زیرنانومتر باشد قاب اجرا است. ای که AFM سایر ترکیبات با فناور پیشرفته بهکار گرفته شود. مقادیر در واحداا سیستم SI برا اندازهگیر سطو نیمهااد اا سطو نور و به کار گرفته شده است. مقادیر قرار گرفته در پرانتزاا جهت اطحع استند. هشدار- اين استاندارد تمام موارد ايمني و استفاده از آن را لحاظ نكردهاست و کاربر مسئول رعايت ايمني و سالمتي کار و محدوديتهاي مقرراتي قبل از استفاده است. مراجع الزامي مدارك الزامی زیر حاو مقرراتی است که در مت استاندارد به آنهکا ارجکاع شکده اسکت. بکدی ترتیکب آن مقررات جزئی از ای استاندارد محسوب میشوند. در مورد مراجکع دارا تکاریخ چکاپ و/ یکا تجدیکد نظکر اصححیهاا و تجدید نظراا بعد ای مدارك مورد نظر نیست. با ای حا استاندارد امکان کاربرد آخری اصححیه اا و تجدید نظراا بهتر است ککاربران ذینفکع ایک مدارك الزامی زیر را مورد بررسی قکرار دانکد. در مورد مراجع بدون تاریخ چاپ و/ تجدید نظر آخری چاپ و/ یا تجدید نظر آن مدارك الزامی ارجکاع داده شده مورد نظر است. 2- ISO :202, Specifies terms, definitions and parameters for the determination of surface texture by areal methods 2-2 ISO , , Geometrical product specifications (GPS) - Surface texture: Areal -Part 6: Classification of methods for measuring surface texture 2- ISO/TS 2748: 2004, Guidance for the Use of Repeatability, Reproducibility and Trueness Estimates in Measurement Uncertainty Estimation 2-4 GUM:, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement

9 اصطالحات و تعاريف در ای استاندارد اصطححات و تعاریف زیر بهکار میرود: - ميكروسكوپي نيروي اتمي (AFM) روش اندازهگیر توپوگرافی سطح است که در آن سوزن و سطح بدست میآید. ارتفاع سطح از نیرو مکانیکی جاذبه یا دافعه بی نوك - محورهاي مختصات سامانه مختصاتی است که اندازهگیر اا توپوگرافی سطح در آن انجام میشود. بهطور معمو از ی سامانه مختصات عمود برام که در آن محوراا ی مجموعه دکارتی واقعی را تشکی میداند استفاده میشود که در آن محور x معموال جهت روبش و امراستا با خط میانه بوده و محور و محور Z عمود بر آن به سمت بیرون )از ماده به محیط اطرا ) است. y در صفحه واقعی است - ی صفحه )( سيليسيم - () Si سطح ت بلور سیلیسیم ای سطح است با جهتگیر صفحه بلور یا و )( صفحه به نزدی احتما رشد الیه بیرونی اکسید یا الیه اکسید طبیعی در صورتی که با روش مناسب تهیه شده باشد شام تعداد زیاد از پلهاا ت اتمی مجزا و سطو صا اتمی بی آناا خوااد بود. - ی صفحه جابجايي x-y وسیله مکانیکی است که برا حرکت پروب نسبت به سطح )یا برعک ) در راستا دو محور مختصات در صفحه رو سطح نمونه استفاده میشود. 5- بزرگنمائي ( Z به عبارت ديگر حساسيت Z يا مقياس Z( که حساسیت است اصطححی خروجی دستگاه به سطح را گیر نیمر جا به جایی در راستا محور Z توصیف میکند. - Stage 2- profiling

10 اهميت و کاربرد SI Z استفاده دقی از ای روش واسنج شده بزرگنمایی به میتواند با قابلیت ردیابی در سیستم با عدم قطعیت تقریبی بیش از گستره طو ی نانومتر منجر شود. ( k=2) % 5 نمونه واسنجي ارتفاع فیزیکی پله در مجاورت سطح Si () )شک را ببینید( که در -- تعریف شده شام پلهاا ت اتمی بیشمار است که دارا مقدار میانگی ارتفاع پله واسنجی شده میباشد. مقدار واسنجی که بهصورت مرسوم بر اساس پارامتر شبکه سیلیسیم که بهوسیله پراش اشعه ایک پیکومتر است )به پیوست ب مرجع مراجعه شود(. تعیی شده 2 اما آنالیزاا اخیر )به پیوست ب مراجع - مراجعه شود( اندازهگیر اا مستقلی را از منابع دیگر مد نظر قرار دادهاند که مقدار پیشنهاد متداو pm (k=2) را ارائه میکند. ای اختح در مقایسه با سایر منابع عدم قطعیت در روشاا اندازهگیر توپوگرافی سطح در مقیاس زیرنانومتر ناچیز است. اندازهگیر اا بیشتر که با استفاده از فناور اا پیشرفته انجام خوااد شد تغییرات بیشتر را در مقدار پیشنهاد بوجود آورده و عدم قطعیت آن را کااش خوااند داد. شكل - تصوير سطح سيليسيم با پله تك اتمي. 6 دستگاه ای روش برا دستگاهاایی مانند میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM) باال در ار سه محور مختصات اندازه میگیرد مناسب است. توان تفکی عمود که توپوگرافی سطح را با توان تفکی (Z) نانومتر یا کمتر باشد که برا تفکی ارتفاع پله / نانومتر کافی است. توان تفکی جانبی باید نزدی به / باید Y) (X, - X-Ray diffraction

11 برا تفکی واضح پلهاا مجزا با ارتفاع تقریبا / میکرومتر یا کمتر کافی باشد که جهتگیر سطح نرما با جهت صفحه بلور ای مقدار به نزدیکی Si () وابسته است روش کار نصب راه انداز و واسنجی مقدماتی AFM نمونه Si() را مطاب دستورالعم را بر رو نگهدارنده نمونه قرار داده و سطح پله تا حد امکان مواز محور Y صفحه جا به جایی X-Y باشد. Si() سطح تمیز -8 که در آن پلهاا در )شک از نمونه شام نزدیکی نقصاا مجموعها نسبتا اموار از پلهاا و سطحی تجمع پیدا کردهاند اجتناب اا کارخانه سازنده انجام داید. را طور تنظیم کنید که لبهاا تراساا را اندازهگیر کنید. سطحی را که حدودا شام پنج یا شش تراس و پله ت اتمی است اندازهگیر کنید. منطقها را که حدودا دارا چهار زیرناحیه کنید. از نواحی مستطی شک از پلهاا اندازهگیر شده است را انتخاب کرده و جدا نمایید بهگونها که ار زیر ناحیه بهطور تقریبی در مرکز خود دارا ی ت پله باشد.) دادهاا توپوگرافی (x-y) Z ار کدام ی پله ت لبه را در بر میگیرد. در ار زیرناحیه باید شام مجموعها از Z(x) اا نیمر 6-8 برا ار نیمر امانطور که در شک ارتفاع پله را با استفاده از الگوریتم پله ت به صورت شماتی H meas که در آن: به صورت زیر تعیی میشود: نشان داده شده است محاسبه کنید. 2 2 باشد که لبه و با بکارگیر دو خط راست مناسب H meas ( a a x b xt b ) T مختصه x در مرکز گیار پلها x T a, b پارامتراا خط راست باالیی پارامتراا خط راست پایینی a 2, b 2 نیمر اگر 8-8 مساو از مرکز گیار پله در راستا X 7-8 نیمر -8 در ار سطح دارا انحنا قاب مححظها باشد باید دو خط باشد. زیرناحیه میانگی ارتفاع پله بدست آمده از ار نیمر راست اا انجام داید تا در نهایت میانگی ارتفاع پله برا تمام زیر ناحیه بدست آید. میانگی نتایج را برا معیار را برا ار 2 ناحیه محاسبه کنید. با طو معاد و فاصلها را محاسبه نموده و آن را برا 2 ناحیه بدست آورده تا مقدار ارتفاع پله ( meas H( حاص مقیاس -8 AFM دستگاه Z گرفت نسبت زیر دوباره واسنجی کنید: شود سپ را با اصح مقدار حساسیت روبشگر پیزوالکتری یا بهره انحرا تمام و با در نظر -Terraces 2 -Subarea -Gain 2

12 R 2 pm / H meas --8 دستگاهاا مختلف دستورالعم به ی نتیجه رضایتبخش الزم باشد ای عم چندی بار تکرار شود. اا متفاوتی برا انجام ای کار دارند. ممک است برا رسیدن شكل - نمايش نواحي انتخاب شده نمايش شكل - پله - ارتفاع استفاده شده 7 گزارش گزارش باید شام اطحعات الزامی زیر باشد: -7-7 تاریخ انجام آزمایش مشخصات کاربر دستگاه

13 -7 درجه حرارت تقریبی محیط 2- توصیف نمونه شام مشخصات فروشنده و شماره سریا نمونه 5-7 نوع عحمت تجار مد و شماره سریا دستگاه مورد استفاده 6- تنظیمات بزرگنمایی دستگاه در ار سه جهت مختصات برا ی -7-7 تعداد ک زیرناحیهاا اندازهگیر شده موقعیت تقریبی و اندازه آناا تعداد تقریبی دادهاا ار نقطه در نیمر زیرناحیه نوعی اندازهگیر شده و تعداد تقریبی نیمر اا مورد استفاده مقدار میانگی ارتفاع ( meas ) H با استفاده از فاکتوراا بزرگنمایی تعیی شده قب از واسنجی مقدار تصحیح نسبت /H meas - ی -7 نمودار نوعی از ی نیمر اندازهگیر شده رابطه عدم قطعیت که تمامی منابع عدم قطعیت اعم از دو نوع ترکیبی که طب A و B 22: GUM محاسبه شده است را نشان میداد -7 NIST --7 الف- ب- و امچنی عدم قطعیت مورد که در زیر نشان دادهشده بهعنوان نمونه گستردگی اعتبار عدم قطعیت را در اندازهگیر پله با استفاده از پلهاا نوع A- )آمار ) واسنجی اصلی نشان میداد (k=) نوفه دستگاه و یکنواختی نمونه باید اندازهگیر شود.) ارزیابی توسط کاربر دستگاه(- % نوفه دستگاه و یکنواختی نمونه Si () (k=) --7 نوع -B الف- )ارزیابی توسط کاربر دستگاه( % غیر خطی بودن مقیاس Z )باید توسط کاربر دستگاه ارزیابی شود( - % ب-تخمی ارتفاع پله %/2 Si () --7 رابطه عدم قطعیت فوق برا دستگاای است که بهوسیله پلهاا Si () کالیبره شده و سپ برا اندازهگیر ی نمونه مجهو استفاده میشود. اگر اد از واسنجی تنها تعیی مقیاس دستگاه باشد میتوان در مثا باال از اولی مورد نوع A چشم پوشی نمود. -7- جمع درجه دوم مقادیر باال به عدم قطعیت بسط یافتها در حدود % منجر میشود بخش 2 آورده شده است. که در (2=k) عدم قطعيت - عدم قطعیت استاندارد ترکیبی برا مقیاسی که دوباره واسنجی شده است شام )نوع معیار نسبی )A (δ / H meas ( انحرا که در 2- بدست آمده و )نوع B( عدم قطعیت استاندارد نسبی /2 %برا مقدار توصیه شدهpm 2 می باشد سایر اجزا مرتبط با دستگاه خا نیز باید توسط کاربر دستگاه تخمی زده شوند. امه اجزا باید در درجه دوم اضافه شوند تا ی عدم قطعیت استاندارد ترکیبی حاص شود. -Noise 6

14 - سطح تازه ساخته شده Si() باشد )یعنی ارتفاع پله به نااموار rms باید سطح صافی بوجود آورد که نسبت سیگنا به نوفه خوبی داشته (. به ارحا با گیشت زمان و کااش کیفیت سطح به Si() دلی رطوبت و اکسیژن موجود در محیط نسبت سیگنا به نوفه به مقدار غیرقاب قبولی خوااد رسید که در آن زمان ی نمونه جدید مورد نیاز خوااد بود. جايگزين بالقوه - روش شر دادهشده در بخش فقط به نمونه پله ت اتمی Si() محدود نمیشود. روشاا مشابهی میتوانند با پلهاا شبکها نمونهاایی که از مواد مختلفی ساخته شده و دارا ارتفاع متفاوتی استند )مانند پلهاا nm سیلیسیم کاربید( توسعه یابند )به پیوست ب مراجع -2 مراجعه شود(. امچنی میتوان خطی بودن دستگاه را با استفاده از دو نمونه که دارا پله ت اتمی با ارتفاع مختلفی استند بررسی نمود.

15 روش توليد نمونههاي پيوست الف )الزامي( Si() الف - روش توليد نمونههاي Si() حداق ی منبع تجار برا نمونه Si با پلههايي به ارتفاع يك اتم با پلههايي به ارتفاع يك اتم افراد که میخوااند خودشان آن را بسازند شر داده شده است: نمونه الف- - Si() با پله اتمی در دسترس است. در ای استاندارد دو روش تولید برا با پله ت اتمی میتواند با گرمایش در ی محفظه با خحء باال و یا به روش حکاکی شیمیایی مرطوب تولید شود )شک الف- - و الف- - را ببینید( برا ترجیح داده میشود زیرا سطحی با کیفیت بهتر بدست میآید. الف- - تعیی واسنجی ارتفاع پله روش گرمایشی میانگی عرض تراس w به وسیله زاویه برش ویفر θ از سطح اموار () و با رابطه زیر میشود: الف- - روش گرمايي گیرد. w=0.4 nm/tanθ گرم کردن میتواند بهوسیله گرمایش ناشی از مقاومت خود نمونه یا بمباران الکترونی از پشت نمونه صورت الف- -- الف- -- الف- -- تمیز کردن نمونه با استفاده از امواج اولتراسونی عبور گاز از نمونه در 6 C برا بیش از h برا حف ی خحء سخت pa( تا کمتر از )pa و اجتناب از آلودگی سیک حرارتی نمونه با افزایش درجه حرارت و حف نمونه به مدت ی خن الف- 2-- کردن سریع نمونه تا C انجام میشود. دقیقه در C 2 و به دنبا آن خن کردن آاسته ( C /min) انجام میشود. C الف- -- خاموش کردن برق منبع حرارتی و برداشت نمونه تا زمانیکه دما آن به دما اتاق برسد. تا الف- - حكاکي شيميائي مرطوب بزرگتری تراسی را که میتوان با ای دستورالعم تولید نمود در حدود nm میباشد )زاویه برش حدود /º ) که با سازوکار حکاکی محدود شده است. در ای روش برا استفاده بی خطر از مواد شیمیائی و به ویژه برا جابجا کردن اسید ایدروفلوری الف- -- )حجمی( از 2: مخلو برا حی ار نوع پسماند آلی استفاده شود. الف- -- دو بار شستشو با آب فوق خالص (HF) ابزار مناسب و تجهیزات ایمنی مورد نیاز میباشد. 8 % H 2 SO 4 : 0 % H 2 O 2 در اولتراسونی C در دما به مدت دقیقه انجام شود. 2 به مدت دقیقه - Etching 2 -Terrace -Miscut

16 الف- -- الف- -- محلو مخلوطی از 2% HF به مدت دقیقه برا حی اکسیداا طبیعی رو سطح استفاده شود. H 2 O : 5 % HCl :0% H 2 O 2 به نسبت :: در جهت حی ار نوع آالینده فلز و برا اکسید نمودن دوباره سطح استفاده شود. الف- 5-- الف- 6-- به مدت دقیقه C دو بار شستشو با آب بسیار خالص در اولتراسونی به مدت دقیقه انجام شود. حکاکی نمونهاا درF 40 % NH 4 شده در NH 4 F انجام شود. الف- 8-- شستشو با آب فوق خالص به مدت) تا ( ثانیه انجام شود. ضم عبور حباباا آرگون به منظور کااش اکسیژن ح شكل الف- - - سطح توليد شده به روش حرارتي )برش ) /5º شكل الف- - - سطح توليد شده به روش حكاکي شيميايي مرطوب )برش (. /º 2

17 پيوست ب )اطالعاتي( کتابنامه () CODATA International Recommended Values of Fundamental Physical Constants, (2) Tsai, V. W., Vorburger, T., Dixson, R., Fu, J., Köning, R., et al, The Study of Silicon Stepped Surfaces as Atomic Force Microscope Calibration Standards with a Calibrated AFM at NIST, in Characterization and Metrology for ULSI Technology: 8 International Conference, D.G. Seiler, A.C. Diebold, W.M. Bullis, T.J. Shaffner, R. McDonald, and E.J. Walters, Eds., AIP Press, 8, pp () Dixson, R. et al, Silicon Single Atom Steps as AFM Height Standards, in Proc. SPIE 444, Santa Clara, CA, March 200. (4) Suzuki, M. et al, Standardized Procedure for Calibrating Height Scales in Atomic Force Microscopy on the Order of nm, J. Vac. Sci. & Technol.A, Vol 4, No., 6 pp (5) Kacker, R., Datla, R., and Parr, A., Combined Result and Associated Uncertainty from Inter-laboratory Evaluations Based on the ISO Guide, Metrologia,Vol No., 2002, pp (6) Fu, J., Tsai, V. W., Köning, R., Dixson, R., and Vorburger, T. V., Algorithms for Calculating Single Atom Step Heights, Nanotechnology, Vol 0,, pp (7) Ultra Clean Society Standard, Ultra Clean Society, Cosmos Hongo Bldg., 4--4 Hongo, Bunkyo, Tokyo, Japan. (8) Abel, P. B., Powell, J. A., Neudeck, P. G., Method for the production of nanometer scale step height reference specimens, US Patent () Powell, J. A., Neudeck, P. G., Trunek, A. J., and Abel, P. B., Step Structures Produced by Hydrogen Etching of Initially Step-Free (000) 4H-SiC Mesas, in Materials Science Forum, vol , Silicon Carbide and Related Materials 2004, R. Nipoti, A. Poggi, and A. Scorzoni, Eds. Switzerland: Trans Tech Publications, 2005, pp