Туннельный микроскоп как система технического зрения для визуализации нанорельефа поверхности Карташев Всеволод Владимирович Карташев Владимир Алексеевич. - презентация

1 Туннельный микроскоп как система технического зрения для визуализации нанорельефа поверхности Карташев Всеволод Владимирович Карташев Владимир Алексеевич ИПМ им. М.В. Келдыша РАН Москва, 2010

2 Сканирование при постоянной высоте (величина туннельного зазора 0,5 нм, т.е. два диаметра атома) Механическая развертка Изображение сигнала – суперпозиция формы зонда и истинного рельефа поверхности – Отсутствие наблюдаемости – Возможность появления артефактов Введение Построчное сканирование слева направо СТМ «УМКА» Изображение зонда СТМ в разных масштабах, полученное с помощью электронного микроскопа 2

3 Взаимодействие зонда СТМ с поверхностью Рельеф поверхности Траектория зонда Зонд 3 Возможно сканирование боковой поверхностью Увеличение выступовУменьшение впадин

4 Особенности функционирования зондового микроскопа Выпрямление линии движения зонда Гистерезис Устранение искажений, вызванных крипом 4 Тестовая поверхность (слева), результат ее сканирования (справа)

5 Предварительная обработка изображений Фильтр Гаусса Медианный фильтр Выделение краев Сегментация и поиск неоднородностей Современное ПО зондовых микроскопов позволяет осуществлять обработку с помощью стандартных графических пакетов. Она сводится к применению функционала к измерению: R i =F i (R i -1,P i ), где Ri – данные, которые получаются после выполнения i -й команды, Fi – функция преобразования данных, Pi – множество параметров преобразования данных на шаге i. Стандартные графические фильтры: 5

6 Размеры выступов уменьшились Размеры вогнутостей увеличились Устранены шумы Четко видна структура расположения нанообъектов Структуры имеют скругленные границы Игла не может проникнуть в острое место Расширенная обработка 6 Исх.Рез-т

7 Масштабы и результаты обработки 7 РЭМ-изображение платины Область интереса Разность между изображениями

8 Выводы СТМ как устройство технического зрения отличается тем, что область видимости нельзя наблюдать непосредственно. Заключение о корректности получаемых результатов можно получать только основываясь на косвенной информации. Благодаря учету радиуса закругления зонда, удается добиться повышения разрешающей способности и достоверности получаемых изображений. 7

9 Проблемы программного обеспечения СЗМ Спасибо за внимание.