掃描開爾文探針測(cè)量技術(shù)是一種測(cè)量真空或空氣中金屬表面電子逸出功的方法,采用振動(dòng)電容交流信號(hào)檢測(cè)技術(shù),可以不接觸、無損傷的測(cè)量金屬表面腐蝕電位及極化曲線,克服了傳統(tǒng)的魯金毛細(xì)管方法在薄液膜下測(cè)量的局限性,能夠測(cè)定極少量液體甚至吸附分散水膜下金屬的電極電位,從技術(shù)層面上解決了大氣環(huán)境中不連續(xù)薄液膜下金屬電極電位的測(cè)定方法。
總體概況
掃描開爾文探針測(cè)量技術(shù)是一種測(cè)量真空或空氣中金屬表面電子逸出功的方法,采用振動(dòng)電容交流信號(hào)檢測(cè)技術(shù),可以不接觸、無損傷的測(cè)量金屬表面腐蝕電位及極化曲線,克服了傳統(tǒng)的魯金毛細(xì)管方法在薄液膜下測(cè)量的局限性,能夠測(cè)定極少量液體甚至吸附分散水膜下金屬的電極電位,從技術(shù)層面上解決了大氣環(huán)境中不連續(xù)薄液膜下金屬電極電位的測(cè)定方法。
SKP在半接觸工作模式下采用二次掃描技術(shù)測(cè)量樣品表面形貌和表面電勢(shì)差信息。第一次掃描時(shí),探針在外界的激勵(lì)下產(chǎn)生周期性機(jī)械共振,在半接觸模式下測(cè)量所得到的樣品表面形貌信號(hào)被儲(chǔ)存起來;第二次掃描時(shí),依據(jù)第一次測(cè)量?jī)?chǔ)存的形貌信號(hào)為基礎(chǔ),把探針從原來位置提高到一定高度,典型的數(shù)值為5 nm ~5 0 nm,沿著第一次測(cè)量的軌跡進(jìn)行表面電勢(shì)的測(cè)量。在表面電勢(shì)測(cè)量時(shí),探針在給定頻率的交流電壓驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生振蕩。表面電勢(shì)的測(cè)量采用補(bǔ)償歸零技術(shù)。當(dāng)針尖以非接觸模式在樣品表面上方掃過時(shí),由于針尖費(fèi)米能級(jí)Eprobe與樣品表面費(fèi)米能級(jí)Esample不同,針尖和微懸臂會(huì)受到力的作用產(chǎn)生周期振動(dòng),這個(gè)作用力一般含有ω的零次項(xiàng)、一次項(xiàng)和二次項(xiàng)。系統(tǒng)通過調(diào)整施加到針尖上的直流電壓Vb,使得含ω一次項(xiàng)作用力的部分 (該作用力與探針和樣品微區(qū)的電子功函數(shù)差成正比)恒等于零來測(cè)量樣品微區(qū)與探針之間的電子功函數(shù)差。將針尖在不同位置的形貌和歸零電壓信號(hào)同時(shí)記錄下來,就得到了樣品表面的形貌和對(duì)應(yīng)接觸電勢(shì)差的二維分布圖。

官方微信
《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62313558-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414