View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

3.3 Probenpräparation / -aufbau 49
Das AFM gehört wie das NSOM zur Familie der Rastersondenmikroskope. Eine
Siliziumspitze mit einem Spitzenradius von ca. 10 nm befindet sich auf einem
Federbalken und rastert die Oberfläche ab. Das AFM wird im IEF-5 im intermittierenden
Modus (ICM) 18 betrieben. Hierbei findet eine externe Anregung bei
einer festen Frequenz nahe der Resonanzfrequenz des Federbalkens statt. Die Änderung
der Resonanzfrequenz auf Grund von Wechselwirkungskräften zwischen
der Spitze und der Oberfläche liefert somit das Signal zur Abstandsregelung.
Durch das höhere Auflösungsvermögen bietet das AFM bessere Möglichkeiten
zur Untersuchung von texturierten Oberflächen. Dieser Vorteil liegt insbesondere
dann vor, wenn die Oberflächenstruktur sehr klein und spitz ist, z. B. beim Asahi-
U Glas. Eine Herausforderung besteht nun darin, die optischen Daten aus der
NSOM-Messung mit den topographischen Daten aus den AFM-Messungen zu
verbinden. Hierzu wird eine Markierung oder Kennzeichnung des Messfelds benötigt,
die zum einen makroskopisch ist, um einen Einbau der Probe ins jeweilige
Mikroskop zu gewährleisten, und zum anderen muss sie mikroskopisch sein, um
ein Wiederfinden der wenige Mikrometer großen Messfelder zu ermöglichen. Im
Rahmen dieser Arbeit ist daher eine Doppelmarkierung entwickelt worden, die
aus zwei rechten Winkeln besteht. Die Struktur wird mit einem Nd:YAG Laser
der Powerlite Serie von der Firma Continuum bei einer Wellenlänge von 532 nm
auf die Probe geschrieben, indem die Schicht abgetragen wird. Der fokussierte
Laserstrahl bemisst einen Strahldurchmesser von ca. 5 μm, was ungefähr der
Linienbreite der eingeschriebenen Struktur entspricht. In Abb. 3.7(a) ist die Markierung
auf der Probe schematisch dargestellt. Der große Winkel besteht aus zwei
Armen, die jeweils 2 mm bemessen. Diese Größe reicht aus, um eine Positionier-
�����
�������
(a)
�������������
��������������
��������
���������
�������������
�����
(b)
������
Abbildung 3.7: (a) Schematische Darstellung der Markierung und ihrer Positionierung.
(b) Markierung in einer lichtmikroskopischen Aufnahme. Das weiße
Quadrat markiert das Messfeld der AFM-Messung in (c). Die Größe des
Messfelds beträgt 40 μm × 40 μm.
ung der Probe auf dem Probenhalter per Auge durchführen zu können. Ein kleinerer
Winkel, der sich in der Mitte der aufgespannten Fläche befindet, bemisst
18 engl. intermittent contact mode
�����
(c)
���
��������������������
���