导电和光导原子力显微镜是原子力显微镜(AFM)的变化。导电AFM只是衡量材料的导电性,同时光电导AFM测量电导率的材料暴露在光。亚博网站下载
图片来源:桑佳亚viraj bandara / Shutterstock.com
在本文中,我们讨论导电和光导AFM是什么,它们是如何工作的,两者之间的差异,实际用途,和一些限制其使用。
导电和光导AFM是什么?
导电AFM研究材料的电气性能。亚博网站下载这些范围可以从散装材料和纳米管和纳米颗粒薄膜。亚博网站下载yabo214这样的研究是重要的评估材料的纯度,验证热处理的影响,或检查损坏材料。亚博网站下载它产生的信息样本的地形和电导率。该方法的主要优点是更好的横向分辨率和topography-current相关性。
光电导AFM,另一方面,是一种原子力光谱学已经修改为具体测量表面的导电性由于光线的存在。
这是因为一些材料可以导电时暴露于光线有足够亚博网站下载的能量。亚博网站下载不导电的材料没有自由电子,因为所有已经使用了共价键。当曝光,这将使一些电子成键的电子。这些电子可以自由移动,和其他电子可以移动来填补留下的空白的报废电子。电子运动导致电导率。
光电导AFM可以映射出光电流,捕捉电影形态学差异,获得电压电流密度图,帮助确定新的领域,等等。
导电和光导AFM的工作怎么样?
在导电AFM,接触导电小费放在样品的表面和扫描。然后应用电压之间的导电提示和示例有助于生成一个图像的当前和也会产生样品的地形。都成为可能的识别区域表面及其相应的导电率。
导电和光导AFM之间存在哪些差异?
在光电导AFM,类似的仪器设置导电使用AFM。两者之间的主要区别是包含一个光源和一个倒置显微镜的光电导AFM。显微镜的光源集中区域下方小至纳米尺度上的导电提示。
在功能方面,光电导AFM集本身除了导电AFM在它可以映射光电流,区域光敏材料,并在某种程度上,推断特性。
在实验设置中,光电导AFM实验是在黑暗中进行集中光源。
有什么实际用途的导电和光导AFM吗?
导电和光导AFM在纳电子学有几个应用,半导体和太阳能电池行业,不同类型的高分辨率测量是必需的。
对于导电原子力显微镜,最近的一项研究先进材料杂志亚博网站下载表明,它可以被用来研究镀金金属化DNA纳米线的导电性质通常有不规则问题和电气连接两端。导电AFM是使用,因为它适用于研究导率在很长的纳米线。
作者能够检测缺陷的来源,使他们产生DNA电线与更好的导率。
光电导AFM也许更广为人知的使用研究光伏材料的属性用于太阳能电池和传感器。亚博网站下载
发表的一项研究表面和界面杂志使用光导AFM研究底层金属卤化物钙钛矿的光电降解行为背后微观机制。金属卤化物钙钛矿是一个候选人材料太阳能电池应用尽管低稳定性影响其商业用途。
作者能够识别主要分解机制和新成立的故障区域。这种信息是有价值的改善钙钛矿太阳能电池的设计和性能。光伏发电市场是一种最快速发展在可再生能源领域,和这种技术可能会变得更受欢迎随着光伏技术的进步。
在另一项研究中提出的特殊的问题:第37化合物半导体(isc 2010)国际研讨会光导AFM被用来研究量子点的光活化的区域产生光电流的图片帮助理解电荷传输和复合纳米结构。量子点是纳米技术的焦点。
有限制的使用导电和光导AFM吗?
导电和光导AFM是其中一个最强大的工具,以确定在纳米尺度上的导电性能的材料。亚博网站下载
然而,在实践中,这两种方法的使用限制。例如,在导电的退化技巧以及使用不同类型的导电提示影响的有效测量电流波动,可能会导致错误的结论。在比较不同实验结果时尤其如此。
在大多数情况下,适当的监控设备和标准可以帮助减轻这一挑战。app亚博体育
结论和未来的方向
使用导电和光导AFM研究证明,他们是极其强大的电导率测量方法在纳米尺度的材料。亚博网站下载这些方法是很有价值的研究和提高材料的电导率,尤其是在纳米级。亚博网站下载随着导电纳米材料使用的继续增加,他们的支持率在产品开发管道亚博网站下载也可能增加。
从AZoM:机器学习可以减少AFM的不确定性?
引用和进一步阅读
奎奇立l . (2018)。AFM系列:介绍光导AFM (pc-AFM)。[网络]AZoOptics.com。可以在:https://www.azooptics.com/Article.aspx?ArticleID=1492
Madl, M。,Brezna, W., Strasser, G., Klang, P., Andrews, A. M., Bodnarchuk, M. I., Kovalenko, M. V., Yarema, M., Heiss, W., and Smoliner, J. (2011). AFM-based photocurrent imaging of epitaxial and colloidal QDs.自然史c状态苏,8(2),426 - 428。https://doi.org/10.1002/pssc.201000599
亚博网站下载材料科学亚博老虎机网登录(2022)。导电原子力显微镜。(在线)nrel.gov。可以在:https://www.nrel.gov/亚博网站下载mate亚博老虎机网登录rials-science/conductive-atomic.html
斯特恩。,Eidelshtein, G., Zhuravel, R., Livshits, G. I., Rotem, D., Kotlyar, A., and Porath, D. (2018). Highly Conductive Thin Uniform Gold-Coated DNA Nanowires.先进材料亚博网站下载,30.(26),1800433。https://doi.org/10.1002/adma.201800433
杨,W。,Qin, Q., Wu, S., Gao, J., Tian, G., Hou, Z., Fan, Z., Lu, X., Chen, D., Gao, X., and Liu, J.-M. (2021). Probing the microscopic mechanisms in photovoltaic degradation behaviors of CH3NH3PbI3 perovskite films via photoconductive atomic force microscopy.表面和界面,27,101540年。https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.101540
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。