Microscopía de voltaje de barrido

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La microscopía de voltaje de barrido ( SVM ), a veces también llamada nanopotenciometría , es una técnica experimental científica basada en la microscopía de fuerza atómica . Una sonda conductora, generalmente de solo unos pocos nanómetros de ancho en la punta, se coloca en pleno contacto con una muestra electrónica u optoelectrónica operativa . Al conectar la sonda a un voltímetro de alta impedancia y pasar el puntero sobre la superficie de la muestra, se puede adquirir un mapa del potencial eléctrico . La SVM generalmente no es destructiva para la muestra, aunque puede ocurrir algún daño en la muestra o la sonda si la presión requerida para mantener un buen contacto eléctrico es demasiado alta. Si la impedancia de entrada del voltímetro es suficientemente grande, la sonda SVM no debería perturbar el funcionamiento de la muestra operativa. ^{[1] [2]}

La SVM es particularmente adecuada para analizar dispositivos microelectrónicos (como transistores o diodos ) o dispositivos electrónicos cuánticos (como láseres de diodos de pozo cuántico ) directamente porque es posible una resolución espacial nanométrica. ^[1] La SVM también se puede utilizar para verificar la simulación teórica de dispositivos electrónicos complejos. ^[3]

Por ejemplo, se puede mapear y analizar el perfil potencial a través de la estructura de pozo cuántico de un láser de diodo; dicho perfil podría indicar las distribuciones de electrones y huecos donde se genera la luz y podría conducir a diseños de láser mejorados.

En una técnica similar, la microscopía de puerta de barrido (SGM), la sonda oscila a una frecuencia natural a cierta distancia fija por encima de la muestra con un voltaje aplicado en relación con la muestra. La imagen se construye a partir de la posición X,Y de la sonda y la conductancia de la muestra, sin que pase una corriente significativa a través de la sonda, que actúa como una puerta local. La imagen se interpreta como un mapa de la sensibilidad de la muestra al voltaje de la puerta. Un amplificador de bloqueo ayuda a la reducción de ruido filtrando solo las oscilaciones de amplitud que coinciden con la frecuencia de vibración de la sonda. Las aplicaciones incluyen la obtención de imágenes de sitios defectuosos en nanotubos de carbono y perfiles de dopaje en nanocables.