激光唱盘(CD)和数字多功能唱盘(DVD)是目前流行的数据存储设备。CD/DVD的信息单位是所谓的凹坑。CD和DVD是用聚碳酸酯冲压而成的。镍基模通常用作带有凸起的基模。这些凸起形成凹坑。这组阀瓣的质量取决于一个冲压件的质量，即对冲压件的初步控制是必要的。
用于cd和dvd的凹坑分析的SPM
镍冲压件的磁性及其大尺寸(140mm)给电子显微镜的控制带来了困难。也有基于电原理的表面分析设备，但这种测量不能可视化坑的几何形状。SPM具有高分辨率、高测量速度和对大样本进行无损测量的可能性，是坑几何分析的理想工具(图1)。在CD/DVD用冲压件的制造过程中使用SPM是一种有前景的质量监控方法。SPMs帮助检查冲压件的质量，降低出现缺陷的风险。可以研究冲压件在各种外部影响下的形貌变化，例如观察由于抛光或吹塑而产生的变形。在聚碳酸酯挤压过程中，也可以观察到由于加热而引起的地形变化。在制造过程中，对冲压件表面的几个部位进行了控制，提高了冲压件的质量。此外，执行光盘的选择性控制。
图1所示。用SPM测量单孔CD。
观察磁化逆转过程
在外部磁场中的实验使我们能够观察到磁化反转过程。NT-MDT SPMs的设计允许在磁力显微镜(MFM)测量期间应用各种外部磁场。本文的结果是由配备电磁铁的SOLVER P47获得的，该电磁铁可以产生高达500Oe的磁场。研究的样品是钴多晶图案薄膜(40nm厚)，以微米尺寸矩形的形式沉积在高取向热解石墨上(图1)。
app亚博体育设备和方法
由此可见，大样本测量的可能性是CD/DVD行业对SPM的主要需求。NT-MDT设备有三种基本配置可以满足这一需求，并提供有效的CD/DVD分析:
1.SPM Solver P7LS(图2).电动定位平台、直径达300毫米样品的真空支架、光学观察系统和自动方法使该设备最方便CD/DVD行业。
2.SPM Stand - Alone SMENA与专门设计的用于大样本的SMENA基座相结合(图2)。该设备可以提供与Solver P7LS相同的噪声水平。这种设计不包括真空支架和电动定位台。自动方法可根据需要使用。样品的定位由手工完成。
3.SPM Stand - Alone SMENA具有特殊的长腿，可以在它们之间放置CD/DVD。
图2。NT-MDT SPM求解器P7LS。
在这种情况下，用户必须提供针尖下样品的硬紧固。
地形测量的操作模式
地形测量主要有两种模式:接触和半接触。半接触模式采用悬臂梁，悬臂梁以其共振频率振荡。因此，尖端和样品只与振荡周期的一小部分接触。这导致摩擦和毛细管力的破坏作用明显减小。因此半接触模式更适用于聚碳酸酯等软质材料。亚博网站下载
须型悬臂梁
NT-MDT制造的“晶须型”悬臂梁提供了比标准硅悬臂梁更精确的测量。这种类型的悬臂由一个标准的硅悬臂加上一个高纵横比的碳针组成。聚焦离子束(FEB)在尖端生长碳针。“须型”悬臂梁适用于更精确地测量陡度。而且碳是疏水材料，因此碳尖上没有水的吸附层。这也提高了测量的准确性。
统计处理表示“状态”的数据
获得的结果需要统计处理。NT-MDT软件包含一个工具菜单“颗粒分析”(图3)，这是为统计处理颗粒躺在平面上(也适用于凹坑)而开发的。yabo214在这些工具的帮助下，可以确定凹坑的几何尺寸，用不同的图形来近似凹坑，如矩形、椭圆和带有圆形边的矩形(模仿CD/DVD凹坑)。在这种近似的基础上，确定了轴的方向，它们之间的角度和其他参数。
图3。菜单的主要观点是“谷物分析”。
决定CD/DVD模版质量的参数
决定CD/DVD或冲压件质量的主要测试特性有:
一)坑(坑)的形状和坑(坑)的大小。例如，凹坑(凸起)必须有一个平坦的区域(图4a)。如果没有观察到这样一个平面(图4b)，那么读数时就会产生误差。凹坑深度是一个重要的参数，因为它影响读数时信号的振幅。SPM Solver P7LS能够测量凹坑高度，分辨率仅为纳米的几分之一。
b)坑(凸)侧的坡度。
c)凹坑(凹凸)表面的粗糙度，影响激光束的反射。
d)轨道间距和轨道稳定性。
e)这一比率凹坑体积到单个凹坑的体积。这是CD/DVD的一个重要技术特点。
f)一个数字单位面积的坑数，即数据密度。
图4。不同工艺的镍基模表面的AFM图像。通过SOLVER P7LS半接触模式获得的图像。
NT-MDT软件可以对调查区域的所有参数进行计算。
表面质量和表面缺陷
此外，SPM通过显示表面缺陷来检查CD/DVD表面的质量。图5中有两个划痕和小丘。
图5。光盘表面缺陷的SPM图像。
印章地形
在样品不同地方测量的凹坑或凹凸参数的知识允许有效控制CD/DVD制造。图6为母版的形貌。在测量地形后，采用“颗粒分析”菜单获得地形数据。图7的黑线表示预设水平的凸起轮廓;红线是用椭圆表示凸起的近似值。计算了碰撞阵列的不同参数。其中一些如表1所示。这些缺陷影响了数据读取的质量。
图6。CD/DVD压印机的表面形貌。
表1。CD/DVD压印机表面特征分析。
|
Z-Lev |
116.70纳米 |
116.70纳米 |
116.70纳米 |
Dvolume |
291.08纳米 |
361.17纳米 |
415.57纳米 |
Dsquare |
756.80纳米 |
1056.55纳米 |
1270.31纳米 |
长度 |
883.93纳米 |
1581.00纳米 |
2153.94纳米 |
宽度 |
825.00纳米 |
899.00纳米 |
953.89纳米 |
Xpos |
6046.41纳米 |
4112.79纳米 |
3468.24纳米 |
Ypos |
4404.36纳米 |
2117.78纳米 |
4112.79纳米 |
东方 |
85.28° |
85.28° |
85.28° |
错误 |
13.20% |
19.20% |
22.30% |
式中:Z-Lev为截面预设电平(图7);Dvolume (Dv)——在ZLev水平上的有效凸起尺寸(3√V);Dsquare(Ds)—在Z水平处凹凸棒的有效尺寸= 116.7nm(√S);Length—凸包长度;Width—凹凸块宽度;Xpos,Ypos—凸起中心的坐标;Orient—凹凸方向的角度;误差-用椭圆近似实凸的误差。
图7。冲压件撞击的部分。
已确定的其他信息和参数
此外，还提供了关于凸起边的斜率(图7)和其他参数的信息。表2载列各地区的比率(α年代)及卷宗(αV)以适应不同的颠簸。
表2。不同凸起的面积和体积的比例。
αv10 - 6 |
1.24 |
α年代10 - 6 |
1.397 |
αv- 9 |
1．42 |
α年代- 9 |
1.68 |
αv因 |
1.145 |
α年代因 |
1.202 |
所确定的参数可用于凸包几何分析、技术缺陷揭示等应用。
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这些信息已从NT-MDT光谱仪器提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载
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