Cross-talk artefacts in Kelvin probe force microscopy imaging : a comprehensive study

Barbet, Sophie; Popoff, Michka; Diesinger, Heinrich; Deresmes, D.; Theron, Didier; Melin, Thierry

Document type :

Article dans une revue scientifique

DOI :

10.1063/1.4870710

Title :

Cross-talk artefacts in Kelvin probe force microscopy imaging : a comprehensive study

Author(s) :

Barbet, Sophie [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Popoff, Michka [Auteur]
Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 [CIIL]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Diesinger, Heinrich [Auteur]

Physique - IEMN [PHYSIQUE - IEMN]
Deresmes, D. [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Theron, Didier [Auteur]

Nano and Microsystems - IEMN [NAM6 - IEMN]
Melin, Thierry [Auteur]

Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]

Journal title :

Journal of Applied Physics

Pages :

144313

Publisher :

American Institute of Physics

Publication date :

2014

ISSN :

0021-8979

HAL domain(s) :

Physique [physics]/Physique [physics]/Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]

English abstract : [en]

We provide in this article a comprehensive study of the role of ac cross-talk effects in Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM), and their consequences onto KPFM imaging. The dependence of KPFM signals upon internal parameters ...
Show more >We provide in this article a comprehensive study of the role of ac cross-talk effects in Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM), and their consequences onto KPFM imaging. The dependence of KPFM signals upon internal parameters such as the cantilever excitation frequency and the projection angle of the KPFM feedback loop is reviewed, and compared with an analytical model. We show that ac cross-talks affect the measured KPFM signals as a function of the tip-substrate distance, and thus hamper the measurement of three-dimensional KPFM signals. The influence of ac cross-talks is also demonstrated onto KPFM images, in the form of topography footprints onto KPFM images, especially in the constant distance (lift) imaging mode. Our analysis is applied to unambiguously probe charging effects in tobacco mosaic viruses (TMVs) in ambient air. TMVs are demonstrated to be electrically neutral when deposited on silicon dioxide surfaces, but inhomogeneously negatively charged when deposited on a gold surface.Show less >

Language :

Anglais

Peer reviewed article :

Oui

Audience :

Non spécifiée

Popular science :

Non

ANR Project :

Centre expérimental pour l'étude des propriétés des nanodispositifs dans un large spectre du DC au moyen Infra-rouge.
Spectroscopie de charges élémentaires et de moments dipolaires sub-10 Debye sur des systèmes modèles, moléculaires ou à l'état solide

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