сканирование, встречное сокр., ВС (англ. counter-scanning) — способ сканирования, позволяющий исправлять искажения растра, вызываемые дрейфом зонда сканирующего микроскопа относительно измеряемой поверхности.

Описание

В ходе ВС получают два скана поверхности – прямой и встречный. Встречный скан начинается в точке, где заканчивается прямой скан. Данная точка называется точкой совмещения (ТС). Перемещение зонда по строке растра и перемещение зонда от строки к строке растра выполняются на встречном скане в направлениях противоположных направлениям перемещений на прямом скане. Полученная при проведении ВС пара изображений называется встречно-сканированными изображениями (ВСИ).

При линейном характере искажений растра, т. е. при дрейфе с постоянной скоростью, для исправления дрейфа на прямом и встречном сканах достаточно измерить координаты только одной особенности. В случае нелинейного искажения, когда скорость дрейфа изменяется в течение времени сканирования, число особенностей на ВСИ, координаты которых требуется измерить, возрастает с ростом степени нелинейности.

Как правило, дрейф зонда микроскопа относительно измеряемой поверхности включает две составляющие – одна связана с ползучестью (крипом) используемой пьезокерамики сканера, другая вызывается термодеформацией устройства вследствие изменения температуры. Первая составляющая – нелинейная (аппроксимируется логарифмом), вторую составляющую в большинстве практических приложений можно рассматривать как линейную.

Применение способа ВС позволяет даже при наличии сильного дрейфа, приводящего к погрешностям в десятки процентов, измерить рельефа поверхности с погрешность десятые доли процента.

Иллюстрации

<p>Встречное сканирование: (а) с холостым обратным ходом (показан пунктирной линией), (б) без холост

Встречное сканирование: (а) с холостым обратным ходом (показан пунктирной линией), (б) без холостого обратного хода. Цифрами 1…4 обозначены номера получаемых изображений. ТС – точка совмещения пары встречно-сканированных изображений. Показанный условно растр состоит из четырёх строк.


Автор

  • Лапшин Ростислав Владимирович

Источники

  1. R. V. Lapshin, Automatic drift elimination in probe microscope images based on techniques of counter-scanning and topography feature recognition, Measurement Science and Technology, volume 18, issue 3, pages 907-927, 2007.
  2. Р. Лапшин, Особенность-ориентированная сканирующая зондовая микроскопия: прецизионные измерения, нанометрология, нанотехнологии “снизу-вверх”, Электроника: Наука, Технология, Бизнес, Спецвыпуск “50 лет НИИФП”, № 9, стр. 94-106, 2014.