CC BY
55
Секция «Перспективные материалы и технологии»
ние до 30 В. Точность измерений составляет 0,05 %. Частота тест-сигнала 12 Гц-100 кГц.
В этой работе измерения проведены на частотах от 10Гц до 100 кГц для образцов в форме параллелепипеда.
Итак, освоена методика измерения и создана установка для измерения сопротивления в широком интервале частот. Исследована частотная зависимость сопротивления для высокоомного магнитного полупроводника ИохМпьх8 .
Библиографические ссылки
1. Боков В. А. Учеб. Пособие для вузов / ФТИ им. А. Ф.Иоффе РАН. СПб. : Невский Диалект; БХВ-Петербург, 2002.
2. Дворяшин Б. В., Кузнецов Л. И. Радиотехнические измерения : учеб. пособие для вузов. М. : Сов. радио, 1978.
© Юзифович А. А., Аплеснин С. С., 2010
УДК 53.082.79+531.728
Д. В. Юрченко
Научный руководитель - О. П. Вайтузин, Г. А. Александрова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПРИМЕНЕНИЕ ФУРЬЕ-ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ В СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ
Работа посвящена обработке СЗМ изображений. Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) в полуконтактном режиме получено изображение тестовой периодической структуры. Применение Фурье-фильтра низких частот позволило устранить дефекты сканирования связанные с искажением поверхности сканирования, что позволило качественно улучшить характеристики СЗМ-изображения.
Развитие сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) неразрывно связано с современными достижениями в области создания и исследования нано-материалов. Метод СЗМ является одним из наиболее мощных и универсальных средств изучения морфологии и локальных свойств поверхностей твердых тел с нанометровым пространственным разрешением. Методика приняла статус одной из базовых в материаловедении, что обуславливает актуальность ее изучения [1-3]. Для получения достоверных данных об исследованной поверхности необходимо корректно интерпретировать полученные в результате сканирования изображения, для чего, как правило, проводят их компьютерную обработку, которая позволяет избавиться от различных дефектов сканирования, выявить характерные особенности изображения, провести ряд измерений. В данной работе показано применение Фурье-фильтрации для улучшения качества СЗМ изображения.
Методом атомно-силовой микроскопии проведено сканирование периодической решетки с известными параметрами. Размер сканируемой области составлял 3x3 мкм. На рис. 1, а показано АСМ изображение исследуемой поверхности после вычитания поверхности второго порядка и после дальнейшей обработки Фурье-фильтром низких частот с квадратным окном (рис. 1, б).
Применение Фурье фильтрации позволило избавиться от искажений в основании сканируемой структуры. Об улучшении качества полученного изображения свидетельствуют и полученные графики плотности распределения высот для исходного и обработанного Фурье-фильтром изображений (рис. 2).
На графике плотности распределения высот для исходного изображения (рис. 2, а) наблюдаются пики, обусловленные искажением в основании структуры.
б
Рис. 1. АСМ-изображение тестовой структуры: а - исходное 3Б-изображение (после вычитания наклонной плоскости); б - 3Б-изображение после обработки
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
YiYfi
а
о
со
¿3 о"4 с з
о Ч °
о
а
сч о4
о
О 10 20 30 40 50 60
пт
б
Рис. 2. График плотности распределения высот тестовой структуры: а - для исходного изображения; б - после применения Фурье-фильтра
После применения Фурье-фильтрации вместо 4-х пиков на этом графике остаются всего два, которые соответствуют низким и высоким полосам иссле-
дуемой структуры. Кроме этого изменилось их положение, они стали более узкими. Измеренное расстояние между ними составило 23,3 нм, что соответствует паспортным характеристикам образца ((22,0±1,5) нм). Фурье-фильтрация снизила максимальную высоту на поверхности и незначительно уменьшила шероховатость поверхности.
Таким образом, в работе на примере сканирования периодической структуры с известными параметрами показано наличие искажений в получаемых АСМ-изображениях. Приведен способ устранения этих искажений путем применения Фурье-фильтра низких частот. Полученные в результате фильтрации изображения имеют более качественные характеристики, согласующиеся с паспортными данными для исследуемой периодической структуры.
Работа выполнена в рамках проекта ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)».
Библиографические ссылки
1. Оура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А., Зотов А. В., Катаяма М. Введение в физику поверхности. М. : Наука, 2006.
2. Нанотехнологии и наносистемы в перспективной отечественной космической технике. URL: http://www.laspace.ru.
3. Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии : учеб. пособие. М. : Техносфера, 2005.
© Юрченко Д. В., Вайтузин О. П., Александрова Г. А., 2010
