Сканирующая микроскопия напряжения ( SVM ), иногда также называемая нанопотенциометрией , является научным экспериментальным методом, основанным на атомно-силовой микроскопии . Проводящий зонд, обычно шириной всего несколько нанометров на кончике, помещается в полный контакт с рабочим электронным или оптоэлектронным образцом. Подключив зонд к высокоимпедансному вольтметру и растрируя по поверхности образца, можно получить карту электрического потенциала . SVM, как правило, неразрушающа для образца, хотя некоторые повреждения могут возникнуть в образце или зонде, если давление, необходимое для поддержания хорошего электрического контакта, слишком велико. Если входное сопротивление вольтметра достаточно велико, зонд SVM не должен нарушать работу рабочего образца. [1] [2]
SVM особенно хорошо подходит для анализа микроэлектронных устройств (таких как транзисторы или диоды ) или квантовых электронных устройств (таких как квантовые диодные лазеры ) напрямую, поскольку возможно нанометровое пространственное разрешение. [1] SVM также можно использовать для проверки теоретического моделирования сложных электронных устройств. [3]
Например, можно составить карту и проанализировать профиль потенциала в структуре квантовой ямы диодного лазера; такой профиль может указывать на распределение электронов и дырок в местах генерации света и может привести к улучшению конструкции лазера.
В похожей технике, сканирующей затворной микроскопии (SGM), зонд колеблется на некоторой собственной частоте на некотором фиксированном расстоянии над образцом с приложенным напряжением относительно образца. Изображение строится из положения зонда X, Y и проводимости образца, при этом через зонд не проходит значительный ток, который действует как локальный затвор. Изображение интерпретируется как карта чувствительности образца к напряжению затвора. Запирающий усилитель способствует снижению шума, фильтруя только амплитудные колебания, которые соответствуют частоте вибрации зонда. Приложения включают визуализацию дефектных участков в углеродных нанотрубках и профилей легирования в нанопроводах.