Fotoiletken atomik kuvvet mikroskobu - Photoconductive atomic force microscopy - Wikipedia

PC-AFM'nin örnekleme sürecini temsil eden animasyon.

Fotoiletken atomik kuvvet mikroskobu (PC-AFM) bir varyantıdır atomik kuvvet mikroskopisi ölçüyor foto iletkenlik yüzey kuvvetlerine ek olarak.

Arka fon

Çok katmanlı fotovoltaik hücreler 1980'lerin ortalarından beri popülerlik kazanmıştır.[1] O zamanlar, araştırma öncelikle tek katmana odaklanıyordu fotovoltaik PV özelliklerinin büyük ölçüde elektrotların yapısına bağlı olduğu iki elektrot arasındaki (PV) cihazları. Ek olarak, tek katmanlı PV cihazlarının kötü şöhreti var doldurma faktörü. Bu özellik, büyük ölçüde organik tabakanın özelliği olan dirence atfedilir. PC-AFM'nin temelleri, geleneksel AFM'de yapılan değişikliklerdir ve PV karakterizasyonunda pc-AFM'nin kullanımına odaklanır. Pc-AFM'de ana modifikasyonlar şunları içerir: ikinci bir aydınlatma lazeri, tersine çevrilmiş bir mikroskop ve bir nötr yoğunluk filtresi. Bu bileşenler, örnek içindeki aydınlatma lazerinin ve AFM ucunun hassas şekilde hizalanmasına yardımcı olur. Bu tür değişiklikler, mekanik gürültünün ve diğer girişimlerin konsol ve numune üzerindeki etkisini en aza indirgemek için pc-AFM'nin mevcut prensiplerini ve araçsal modüllerini tamamlamalıdır.

PV etkisinin orijinal keşfi, tarafından yayınlanan araştırmaya akredite edilebilir. Henri Becquerel 1839'da.[2] Becquerel, bir foto akım Aydınlatmadan sonra platin elektrotları sulu bir çözelti içine batırdığında gümüş klorür veya gümüş bromür.[3] 20. yüzyılın başlarında Pochettino ve Volmer ilk organik bileşiği inceledi. antrasen foto iletkenliğin gözlemlendiği.[2][4][5] Antrasen, bilinen kristal yapısı ve yüksek saflıktaki tek antrasen kristallerinde ticari bulunabilirliği nedeniyle yoğun bir şekilde çalışılmıştır.[6][7] Organik boyaların fotoiletken özelliklerinin araştırılması metilen mavisi bu boyalardaki PV etkisinin keşfi nedeniyle yalnızca 1960'ların başında başlatıldı.[8][9][10] Daha ileri çalışmalarda, önemli biyolojik moleküllerin, örneğin klorofiller, karotenler, diğer porfirinler ve yapısal olarak benzer ftalosiyaninler ayrıca PV etkisini sergiledi.[2] Birçok farklı karışım araştırılmış olmasına rağmen, pazarda inorganik Güneş hücreleri organik bazlı güneş pillerinden biraz daha pahalıdır. Yaygın olarak kullanılan inorganik bazlı güneş pilleri şunları içerir: kristal, çok kristalli, ve amorf gibi substratlar silikon, galyum selenid, galyum arsenit, bakır indiyum galyum selenid ve kadmiyum tellür.

Ucuz, temiz enerji kaynaklarına olan talebin sürekli artmasıyla birlikte, organik fotovoltaik (OPV) cihazları (organik güneş pilleri), fosil yakıta bağımlılığı azaltmaya yardımcı olmak ve sera gazı emisyonlarını (özellikle CO2, HAYIRx, ve bu yüzdenx). Bu küresel güneş enerjisi talebi 2010 yılında% 54 artarken, yalnızca Amerika Birleşik Devletleri 2010 yılında 2,3 GW'dan fazla güneş enerjisi kaynağı kurmuştur.[11] OPV'leri bu sorunu çözmek için bu kadar ümit verici bir aday yapan özelliklerden bazıları, düşük üretim maliyetleri, iş çıktıları, sağlamlıkları ve kimyasal olarak ayarlanabilir elektrik özelliklerinin yanı sıra üretimdeki önemli düşüşü içerir. sera gazları.[12] Onlarca yıldır, araştırmacılar maksimum güç dönüştürme verimliliğinin (PCE) büyük olasılıkla% 0.1'in altında kalacağına inanıyorlar.[2] Sadece 1979'da Tang, iki katmanlı olduğunu bildirdi. ince tabaka Nihayetinde% 1'lik bir güç dönüştürme verimliliği sağlayan PV cihazı.[1] Tang’ın araştırması 1986 yılında yayınlandı ve bu, diğerlerinin OPV'lerde yer alan sürecin temel anlayışını sınırlayan birçok sorunu çözmesine izin verdi. Daha sonraki yıllarda, araştırmanın çoğu, poli (3-heksiltiopehen) 'in kompozit karışımına odaklandı (P3HT ) ve fenil-C61-butirik asit metil ester (PCBM). Bu, yapılan araştırma ile birlikte Fullerenler OPV ile ilgili çalışmaların çoğunu yıllarca dikte etti.[12][13][14][15][16][17][18] Daha yeni araştırmalarda, polimer bazlı yığın heterojonksiyon güneş pilleri, düşük bant aralığı verici-alıcı kopolimerler PCBM tabanlı OPV cihazları için oluşturulmuştur.[13][14] Bu düşük bant aralıklı verici-alıcı kopolimerler, daha yüksek bir yüzde absorbe edebilirler. güneş spektrumu diğer yüksek verimli polimerlerle karşılaştırıldığında.[14] Bu kopolimerler, belirli optik ve elektriksel özellikler için ayarlanabilme yetenekleri nedeniyle geniş çapta araştırılmıştır.[14]Bugüne kadar, en iyi OPV cihazları yaklaşık% 8,13'lük maksimum güç dönüştürme verimliliğine sahiptir.[19] Bu düşük güç dönüştürme verimliliği, nano ölçekli düzeydeki film morfolojisindeki farklılıklar ile doğrudan ilişkilidir. Film morfolojisinin açıklamaları arasında rekombinasyon ve / veya yüklerin yakalanması, düşük açık devre voltajları, heterojen arayüzler, tane sınırları ve fazla ayrılmış alanlar.[14][20][21][22][23][24][25][26] Bu sorunların çoğu, nano ölçekli seviyedeki elektro-optik özelliklerin yetersiz bilgisinden kaynaklanmaktadır. Çok sayıda çalışmada, elektriksel ve optik özelliklerdeki heterojenliklerin cihaz performansını etkilediği gözlemlenmiştir.[12] OPV'lerde meydana gelen bu heterojenlikler, aşağıda açıklanan tavlama süresi gibi imalat sürecinin bir sonucudur. Araştırma, esas olarak bu film morfolojisinin cihaz performansını tam olarak nasıl etkilediğini keşfetmekten ibarettir.

Yakın zamana kadar, bu OPV'lerin karakterizasyonunda kullanılan mikroskopi yöntemleri, atomik kuvvet mikroskopisi (AFM), transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve taramalı iletim X-ışını mikroskobu (STXM).[27] Bu yöntemler, film yüzeyindeki yerel morfolojinin tanımlanmasında çok faydalıdır, ancak yerel foto akım üretimi ve nihayetinde cihaz performansı ile ilgili temel bilgileri sağlama yeteneğinden yoksundur. Elektriksel ve optik özellikleri birbirine bağlayan bilgi edinmek için, elektrik taramalı prob mikroskobu (SPM) aktif bir araştırma alanıdır. Elektrostatik kuvvet mikroskobu (EFM) ve tarama Kelvin prob mikroskobu (SKPM), elektron enjeksiyonu ve yük yakalama etkileri çalışmalarında kullanılmıştır. taramalı tünelleme mikroskobu (STM) ve iletken atomik kuvvet mikroskobu (c-AFM), bunlar içindeki elektron taşıma özelliklerini araştırmak için kullanılmıştır. organik yarı iletkenler.[4][27][28][29][30][31][32][33]İletken AFM, hem fotovoltaik fulleren karışımlarında hem de organik filmlerde yerel elektrik özelliklerinin karakterize edilmesinde yaygın olarak kullanılmıştır, ancak organik ince filmlerdeki foto akımların dağılımını görüntülemek için c-AFM'nin kullanıldığını gösteren hiçbir rapor bulunmamaktadır.[27] SPM cihazlarının en yeni varyasyonları (tr-EFM) ve fotoiletken AFM'yi (pc-AFM) içerir.[27] Her iki teknik de nano ölçekli çözünürlükle foto indüklenen şarj hızları hakkında bilgi elde edebilir.[27] Pc-AFM'nin tr-ERM'ye göre avantajı, her yöntemle elde edilebilen maksimum çözünürlükte mevcuttur. pc-AFM, foto akım dağılımlarını yaklaşık 20 nm çözünürlükle haritalayabilirken, tr-EFM şu anda yalnızca 50-100 nm çözünürlük elde edebildi.[27] Dikkat edilmesi gereken bir diğer önemli faktör, tr-EFM'nin organik güneş pilleri içindeki ince filmleri karakterize edebilmesine rağmen, ince filmin kapasitans gradyanı veya yüzey potansiyeli ile ilgili gerekli bilgileri sağlayamamasıdır.[34]

PC-AFM'nin kökeni, tarafından yapılan işten kaynaklanmaktadır. Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer Ödül aldıkları STM'de Nobel Ödülü Taramalı tünelleme mikroskobu (STM) adlı bir alet ürettiler ve STM'nin atomik ölçekte yüzey topografisi sağladığını gösterdiler.[35] Bu mikroskopi tekniği, taramalı elektron mikroskobuna (SEM) neredeyse eşit olan çözünürlükler verdi.[35]

Teori

Fotoiletken atomik kuvvet mikroskobunun (pc-AFM) temel ilkeleri, ultra ince bir metalik ucun topolojik özellikleri ölçmek için bir malzemenin yüzeyini taramasıyla geleneksel atomik kuvvet mikroskobuna (AFM) dayanmaktadır.[36][37][38][39][40][41]Her tür AFM tekniği için çalışma alanı, büyük ölçüde AFM konsolunun temellerine, metalik uca, tarama piezo tüpüne ve probun bir numunenin yüzeyindeki hareketini yönlendiren lazerlerden bilgi aktaran geri bildirim döngüsüne bağlıdır. Ucun ultra ince boyutları ve ucun yüzeyi tarama şekli, 500 nm veya daha az yanal çözünürlük üretir. AFM'de konsol ve uç, yay üzerinde bir kütle görevi görür. Yaya (konsol) bir kuvvet etki ettiğinde, yay tepkisi doğrudan kuvvetin büyüklüğü ile ilgilidir.[37][38] k konsolun kuvvet sabiti olarak tanımlanır.

Hook kanunu konsol hareketi için:[37][38]

Uca etki eden kuvvetler, yay (konsol) yumuşak kalacak, ancak algılanabilir bir rezonans frekansı ile uygulanan kuvvete tepki verecek şekildedir, fÖ. Hooke yasasında, k konsolun yay sabitidir ve mÖ konsol üzerine etki eden kütle olarak tanımlanır: konsolun kendisinin kütlesi ve ucun kütlesi. Aralarındaki ilişki fÖ ve yay sabiti öyledir ki k Yayı yumuşatmak için çok küçük olması gerekir. Dan beri k ve mÖ bir oran içindedir, değeri mÖ oranın değerini artırmak için de azaltılmalıdır. Değerleri bu şekilde değiştirmek, gerekli yüksek rezonans frekansını sağlar. Tipik mÖ değer 10 büyüklüğündedir−10 kg oluşturur ve bir fÖ yaklaşık 2 kHz.[40]

İçin ifade rezonans frekansı bir baharın:

Davranışını etkileyen birkaç kuvvet konsol: çekici ve itici Van der Waals kuvvetleri, ve elektrostatik itme.[38] Bu kuvvetlerdeki değişiklikler, konsolun arkasından yansıyan ve bir tarafından tespit edilen bir kılavuz lazer ile izlenir. fotodetektör.[36][37] Numune yüzeyindeki atomlar ile AFM ucundaki atom arasındaki çekici kuvvetler konsol ucunu yüzeye yaklaştırır.[18] Konsol ucu ve numune yüzeyi birkaç angstrom aralığına girdiğinde, itici kuvvetler devreye girer. elektrostatik etkileşimler.[38][41] Ayrıca konsolun uca bastırdığı bir kuvvet de vardır. Konsolun uyguladığı kuvvetin büyüklüğü, numune yüzeyinden çekilip çekilmediğine bakılmaksızın hareketinin yönüne bağlıdır.[38] Konsolun ucu ile yüzey temas ettiğinde, uç noktasındaki tek atom ve yüzeydeki atomlar bir Lennard-Jones potansiyeli. Atomlar belli bir noktaya kadar çekici kuvvetler sergiler ve ardından birbirlerinden itme yaşarlar. Dönem rÖ iki atom arasındaki potansiyellerin toplamının sıfır olduğu ayrımdır [38][41]

AFM ipucuna göre zorla Lennard-Jones potansiyeli:[38][41]

Bu erken çalışmanın modifikasyonları, hem iletken hem de iletken olmayan malzemeler üzerinde AFM analizi yapmak için uygulanmıştır. İletken atomik kuvvet mikroskobu (c-AFM) böyle bir modifikasyon tekniğidir. C-AFM tekniği, yanlı uçtan ve numuneden gelen akımdaki dalgalanmaları ölçerken aynı zamanda topografik özelliklerdeki değişiklikleri ölçerek çalışır.[12] Tüm AFM tekniklerinde, iki çalışma modu kullanılabilir: temas modu ve temassız mod.[36] C-AFM'de rezonans temas modu, önyargılı AFM ucu ile numune yüzeyi arasında ölçülen akımdan topografik elde etmek için kullanılır.[12] Bu tip operasyonda akım, uç ile numune yüzeyi arasındaki küçük boşlukta ölçülür.[12] Bu miktar, numuneden geçen akım ile katman kalınlığı arasındaki ilişkiye dayanmaktadır.[42] Önceki denklemde, Aeff enjekte eden elektrotta etkin emisyon alanı, q elektron yükü, h planck sabiti, meff / m0 = 0.5, bir numunenin iletim bandındaki bir elektronun etkin kütlesi, d numune kalınlığı ve Φ bariyer yüksekliğidir.[42] Sembol, β, alan geliştirme faktörü, kullanılan ucun düzlemsel olmayan geometrisini açıklar.[42]

İletim akımı ve numune tabakası kalınlığı arasındaki ilişki:[42]

Tüm AFM tekniklerinin doğruluğu, büyük ölçüde bir numune tarama tüpü olan piezo tüpüne dayanır. Piezo-tüp tarayıcı, bir numune analizi sırasında uç yer değiştirme yönünden sorumludur ve analiz moduna bağlıdır. Piezo bileşenleri ya ortogonal olarak düzenlenmiştir ya da bir silindir olarak üretilmiştir.[36][37] Tüm tekniklerde, örnek topografya x ve y piezolarının hareketi ile ölçülür. Temassız mod pc-AFM gerçekleştirirken, piezo tüp, probun x ve y yönünde hareket etmesini engeller ve numune yüzeyi ile z-yönündeki iletken uç arasındaki foto akımı ölçer.[36][37]

AFM'de örnek tarama piezo tüpü[43]

Piezo tüpün ilkeleri, piezo-elektrik malzeme, tüpün içine veya dışına uygulanan bir voltajla reaksiyona girer. Tarayıcıya bağlı iki elektroda voltaj uygulandığında, tüp genişler veya daralacak ve bu hareket yönünde AFM ucuna harekete neden olacaktır. Bu fenomen, piezo tüp bir açı θ ile yer değiştirdiğinde gösterilmektedir. Tüp yer değiştirdikçe, geleneksel AFM'de tüpe sabitlenen numune, AFM ucuna göre yanal öteleme ve dönme yaratır, böylece ucun x ve y yönlerinde hareketi oluşturulur.[43] Borunun iç kısmına voltaj uygulandığında, z-yönünde hareket gerçekleştirilir. Piezo-borunun hareketi ile AFM ucunun yer değiştirme yönü arasındaki ilişki, borunun tamamen simetrik olduğunu varsayar.[43] Tüpe voltaj uygulanmadığında z ekseni tüpü, numuneyi ve numune aşamasını simetrik olarak ikiye böler. Borunun dışına bir voltaj uygulandığında (x ve y hareketi), borunun genişlemesi dairesel bir yay olarak anlaşılabilir. Bu denklemde r terim piezo tüpün dış yarıçapını belirtir, R uygulanan voltaj ile tüpün eğrilik yarıçapıdır, θ borunun bükülme açısıdır, L tüpün başlangıç ​​uzunluğu ve ΔL gerilim uygulandıktan sonra tüpün uzatılmasıdır.[43] Piezo tüpün uzunluğundaki değişiklik, ΔL, tüpün dışına uygulanan elektrik alanın yoğunluğu, x ekseni boyunca voltaj, Uxve tüp duvarının kalınlığı.

Piezo borunun bükülme geometrisi için ifadeler:[43]

Dış elektrik alanı cinsinden uzunluk deplasmanı:[43]

Tüp deplasmanı için ifade, θ:[43]

Hesaplanması ile θ, probun x ve z yönlerinde yer değiştirmesi şu şekilde hesaplanabilir:

X ve z yönlerinde prob yer değiştirmesi için ifadeler:[43]

Tüm AFM'nin diğer bir temel konsepti, geribildirim döngüsü. Geri besleme döngüsü özellikle temassız AFM tekniklerinde, özellikle pc-AFM'de önemlidir. Daha önce bahsedildiği gibi, temassız modda konsol sabittir ve uç, numune yüzeyi ile fiziksel temasa geçmez.[36] Konsol, bir yay gibi davranır ve rezonans frekansında salınır. Topolojik varyans, ucun numune topografyalarıyla çarpışmasını önlemek için konsolun yay benzeri salınımlarının genlik ve fazı değiştirmesine neden olur.[37] Temassız geri besleme döngüsü, konsolun salınımlarındaki değişiklikleri kontrol etmek için kullanılır.[37] AFM'nin iletken olmayan örneklere (c-AFM) uygulanması, son yıllarda yerel ölçekte morfolojilerin analizi için kullanılan modifikasyona, özellikle çok katmanlı örneklerin heterojonksiyonlarındaki morfolojilere dönüşmüştür.[12][18][44][45][46] Fotoiletken atomik kuvvet mikroskobu (pc-AFM) özellikle organik fotovoltaik cihazların (OPV) geliştirilmesinde yaygındır.[12][45][46] C-AFM'nin pc-AFM'ye temel modifikasyonu, bir aydınlatma kaynağı ve lazeri doğrudan iletken AFM ucunun altındaki nanometre ölçekli bir noktaya odaklayan ters bir mikroskobun eklenmesidir.[18][44] Aydınlatma lazer noktasının ana konsepti, ultra ince filmlerin sınırlarına sığacak kadar küçük olması gerektiğidir. Bu özellikler, tek renkli bir ışık kaynağı ve bir lazer filtre kullanılarak elde edilir.[18][44] OPV uygulamasında, ultra-ince filmlerin sınırlarına aydınlatma lazerinin uygulanması, filmdeki elektron veren ve kabul eden materyalden oluşan yığın heterojonksiyon (BHJ) karışımının son gelişmeleriyle daha da destekleniyor.[46]İletken uç ve aydınlatma lazerinin kombinasyonu, elde edilen topografik verilerle örtüştüğünde 0 ila 10 pA aralığında dikey çözünürlüklerde foto-akım görüntüler sağlar.[18][44][47] Ayrıca, uç ve numune arasındaki akımın lazer dalga boyu, uygulanan voltaj ve ışık yoğunluğu gibi çeşitli parametrelerle karşılaştırılmasıyla toplanan spektrum verileri de bu modifikasyona özgüdür.[44] Pc-AFM tekniğinin ayrıca 80 nm'lik dikey çözünürlükte yerel yüzey oksidasyonunu tespit ettiği bildirildi.[42]

Geleneksel topografik görüntü ile karşılaştırılan foto akım çözünürlükleri. Amerikan Kimya Derneği tarafından çoğaltılması sağlanmıştır. Lisans Numarası: 2656610690457[18]

Enstrümantasyon

PC-AFM için kullanılan enstrümantasyon, geleneksel AFM veya değiştirilmiş iletken AFM için gerekli olana çok benzer. PC-AFM ile diğer AFM cihazları arasındaki temel fark, ters çevrilmiş cihaz aracılığıyla odaklanan aydınlatma kaynağıdır. mikroskop hedefi ve nötr yoğunluk filtresi aydınlatma kaynağına bitişik konumlandırılmış.[12][18][44][47] Pc-AFM'nin teknik parametreleri, geleneksel AFM tekniklerininkilerle aynıdır.[12][18][36][44][47] Bu bölüm AFM için gerekli enstrümantasyona odaklanacak ve ardından pc-AFM modifikasyonu için gereksinimleri detaylandıracaktır. Tüm AFM tekniklerinin ana enstrümantal bileşenleri, iletken AFM konsol ve uç, değiştirilmiş piezo bileşenleri ve numune substratı.[36][48] Fotoiletken modifikasyon bileşenleri şunları içerir: aydınlatma kaynağı (532 nm lazer), filtre ve ters mikroskop. Bilgisayar uygulaması için geleneksel AFM'yi değiştirirken, tüm bileşenler, birbirleriyle etkileşmeyecek ve çeşitli gürültü kaynakları ve mekanik girişimler optik bileşenleri bozmayacak şekilde birleştirilmelidir.[48]

AFM numune analizi bileşenlerinin şeması. Amerikan Kimya Derneği tarafından çoğaltılması sağlanmıştır. Lisans Numarası: 265674124703[18]

Geleneksel enstrümantasyonda sahne, etkisini en aza indiren silindirik bir piezo tüp tarayıcıdır. mekanik gürültü.[48][49] Silindirik piezoların çoğu 12 ila 24 mm uzunluğunda ve 6 ila 12 mm çapındadır.[25] Piezo tüpün dışı, ince bir iletken metal tabakası ile kaplanmıştır, böylece bu bölge, Elektrik alanı.[25] Silindirin içi, iletken olmayan metal şeritlerle dört bölgeye (x ve y bölgeleri) bölünmüştür.[36][49] Elektrik kabloları, akım uygulanabilmesi için bir uca ve silindirin dış duvarına sabitlenir. Dışarıya bir gerilim uygulandığında silindir x ve y yönünde genişler. Borunun iç kısmı boyunca gerilim, silindirin z-yönünde genişlemesine ve dolayısıyla ucun z-yönünde hareketine neden olur.[36][48][49] Piezo tüpün yerleştirilmesi, gerçekleştirilen AFM tipine ve analiz moduna bağlıdır. Bununla birlikte, z-piezo, z-hareketini kontrol etmek için daima ucun ve konsolun üzerine sabitlenmelidir.[37] Bu konfigürasyon, tarama aşamasının altına yerleştirilen ek enstrümantal bileşenlere yer açmak için en çok c-AFM ve pc-AFM modifikasyonlarında görülür.[48] Bu, özellikle piezo bileşenlerinin konsolun ve ucun üzerinde düzenlenmesi gereken pc-AFM için geçerlidir, böylece aydınlatma lazeri örnek boyunca iletebilir.[açıklama gerekli ]uygulanan gerilim ile[50]

Bazı konfigürasyonlarda, piezo bileşenleri bir tripod tasarımında düzenlenebilir. Bu tip kurulumda, x, y ve z bileşenleri, tepeleri hareketli bir pivot noktasına tutturulmuş olarak birbirine dik olarak düzenlenir.[37] Silindirik piezoya benzer şekilde, tripod tasarımında voltaj, uygun uç yer değiştirme yönüne karşılık gelen piezoya uygulanır.[37] Bu tip kurulumda numune ve substrat z-piezo bileşeninin üstüne monte edilir. X ve y piezo bileşenleri kullanımdayken, ortogonal tasarım bunların z-piezo'nun tabanına doğru itilmesine neden olarak z-piezo'nun sabit bir nokta etrafında dönmesine neden olur.[37] Z-piezo'ya voltaj uygulamak, tüpün kendi eksen noktasında yukarı ve aşağı hareket etmesine neden olur.[37]

Tripod piezo şeması[51]

AFM enstrümantasyonunun diğer önemli bileşenleri, şunları içeren AFM uç modülünü içerir: AFM ucu, konsol ve kılavuz lazer.[36]Piezo tüp, konsolun üzerine yerleştirildiğinde ve uç, kılavuz lazer tüpün içinden ve konsolun ucuna dayanan bir aynaya odaklanır.[51] Kılavuz lazer aynadan yansıtılır ve bir fotodetektör tarafından algılanır. Lazer, uca etki eden kuvvetler değiştiğinde algılar. Bu fenomenden yansıyan lazer ışını, detektör.[36][49] Bu dedektörün çıkışı, kuvvetteki değişikliklere bir yanıt olarak hareket eder ve konsol, uca etki eden kuvveti sabit tutarken ucun konumunu ayarlar.[36][49][51]

İletken AFM'nin (c-AFM) enstrümantasyonu, yüksek çözünürlüklü malzemelerin yerel elektriksel özelliklerini ölçme arzusuyla gelişti. Temel bileşenler şunlardır: piezo tüp, kılavuz lazer, iletken uç ve konsol. Bu bileşenler geleneksel AFM ile aynı olmasına rağmen, konfigürasyonları yerel ölçekte yüzey akımlarını ölçmek için özel olarak tasarlanmıştır. Daha önce bahsedildiği gibi, piezo tüp, enstrümantasyonun uygulamasına bağlı olarak numunenin üstüne veya altına yerleştirilebilir. C-AFM durumunda, itici temas modu ağırlıklı olarak numune x ve y yönünde hareket ederken yüzeyden elektrik akımı görüntüleri elde etmek için kullanılır. Z-piezo'nun konsolun üzerine yerleştirilmesi, analiz sırasında konsolun ve ucun daha iyi kontrol edilmesini sağlar.[37]İletken uç ve konsol içeren malzeme belirli bir uygulama için özelleştirilebilir. Metal kaplamalı konsollar, altın teller, tamamen metal konsollar ve elmas konsollar kullanılır.[52] Pek çok durumda elmas, konsol ve / veya uç için tercih edilen malzemedir çünkü son derece sert bir malzemedir. oksitlemek ortam koşullarında.[52] C-AFM ve STM'nin enstrümantasyonu arasındaki temel fark, c-AFM'de ön gerilimin nanoyapıya (uç ve substrat) doğrudan uygulanabilmesidir.[53] STM'de ise uygulanan gerilim, STM probu ile yüzey arasındaki vakum tünelleme boşluğu içinde desteklenmelidir.[36][53] Uç, numune yüzeyi ile yakın temas halinde olduğunda uca ön gerilim uygulaması, uç ile numune arasında nanoyapılar aracılığıyla elektron taşınmasının incelenmesini sağlayan bir vakum boşluğu oluşturur.[53]

Au-kaplamalı iletken AFM ucu ile numune arasında itici temas[54]

C-AFM enstrümantasyonunun ana bileşenleri ve enstrümantasyonu, bir pc-AFM modülü için gerekli olanla aynıdır. Tek değişiklik, örnek substratın altında bulunan aydınlatma kaynağı, filtre ve ters mikroskop objektifidir. Aslında, çoğu pc-AFM cihazı, mevcut cp-AFM enstrümantasyonundan basitçe değiştirilir. Bu enstrümantal modifikasyonun ilk raporu 2008'de geldi. Bu makalede, Lee ve arkadaşları foto-akım görüntülemenin çözünürlüğünü incelemek için yukarıda bahsedilen değişiklikleri uyguladılar. Tasarımları üç ana birimden oluşuyordu: iletken bir ayna plakası, direksiyon aynası ve lazer kaynağı. Önceden var olan c-AFM enstrümantasyonundaki ana zorluk, tekniğin karakterize edilememesidir. fotonik cihazlar.[55] Spesifik olarak, fotonik etkiden kaynaklanan yerel ve nano ölçekli elektriksel özelliklerdeki değişiklikleri ölçmek zordur.[55] Bu tür özellikleri görünür kılmak için optik aydınlatma bileşeni (lazer) c-AFM modülüne eklenmiştir. Geliştirmenin erken safhalarında, pc-AFM ile ilgili ana endişeler şunları içerir: fiziksel konfigürasyon, lazer bozukluğu ve lazer hizalama.[55] Bu endişelerin çoğu çözülmüş olsa da, pc-AFM modülleri hala c-AFM ve geleneksel AFM cihazlarından büyük ölçüde değiştirilmektedir.

İlk ana konu, bileşen konfigürasyonu ve sıkışık c-AFM modülünde modifikasyon için fiziksel olarak yeterli alan olup olmadığı ile ilgilidir. Bileşen konfigürasyonu, lazer aydınlatma bileşeninin eklenmesi diğer üniteleri rahatsız etmeyecek şekilde olmalıdır.[55][56] Aydınlatma lazeri ile kılavuz lazer arasındaki etkileşim de bir sorundu. Bu iki sorunu ele almaya yönelik ilk girişimler, prizmanın aydınlatma lazerinin prizma ile lazer arasındaki arayüzde yansımasına izin vereceği ve böylece numune üzerindeki lokal bir noktaya odaklanacağı şekilde numune ucu ile yüzey arasına bir prizma yerleştirmekti. yüzey.[45][55] Bununla birlikte, prizma için yer eksikliği ve bir prizma getirilirken çoklu ışık yansımalarının üretilmesi, konfigürasyon için farklı bir konsept gerektiriyordu.

Lee ve diğerleri tarafından inşa edilen modül. örnek substratın altına yerleştirilmiş eğimli bir ayna plakası uyguladı. Bu iletken ayna 45 ° eğildi ve aydınlatıcı lazeri doğrudan iletken ucun altındaki odaklanmış bir noktaya başarıyla yansıttı.[55] Direksiyon aynası, lazer kaynağının yörüngesini kontrol etmenin bir yolu olarak kullanıldı, bu ilave ile, örnek üzerindeki yansıyan ışının konumu, AFM ucunun altına yerleştirilmek üzere kolayca ayarlanabilir.[55] Aydınlatma lazer kaynağı, 532 nm'lik bir dalga boyu ve örnekte 1 mm'lik bir nokta üreten diyot pompalı bir katı hal lazer sistemiydi.

iletken aynalı pc-AFM modülü

Numune substratının altına ayna ve lazerin eklenmesi, numune substratının yükseltilmesi nedeniyle daha yüksek bir tarama seviyesiyle sonuçlanır. Bu konfigürasyonun başka herhangi bir cihaz bileşeni üzerinde etkisi yoktur ve AFM performansını etkilemez.[55] Bu sonuç, ayna ve lazer yerleştirilerek ve yerleştirilmeden çekilen aynı topografik görüntülerle doğrulandı.Bu özel kurulum, x, y ve z piezo tarayıcılarının ayrılmasını gerektiriyordu. Piezo tüplerin ayrılması, geleneksel AFM'de yaygın olan x-z ​​çapraz bağlama ve tarama boyutu hatalarının ortadan kaldırılmasını sağlar.[55]

Ek olarak, kılavuz lazer ile ışınlama lazeri arasında lazer etkileşimi olduğuna dair hiçbir kanıt yoktu. 650 nm dalga boyundaki kılavuz lazer, dikey yörüngeden iletken konsolun arkasındaki aynaya çarpar ve konsoldan uzağa, konuma duyarlı olarak yansıtılır. fotodetektör (PSPD).[55] Öte yandan aydınlatma ışını, numune platformunun altından hareket eder ve yansıtıcı ayna tarafından konumuna yansıtılır. Ayna plakasının açısı, ışının numune yüzeyini geçmemesini sağlar.[55]

İletken AFM ucu, yansıyan aydınlatma ışını üzerinde kolayca hizalandı. Örnekteki lazer noktasının 1 mm boyutunda olduğu bildirildi ve AFM kayıt cihazı kullanılarak bulunabilir.[55] Bu tekniğin bir rahatlığı, lazer hizalamasının yalnızca z-yönünde görüntüleme için gerekli olmasıdır, çünkü foto akımlar bu yönde haritalanır.[55] Bu nedenle, normal AFM / c-AFM, x ve y yönlerinde analiz için uygulanabilir. Lee ve ark. Tarafından önerilen enstrümantal modül. 1 mm kalınlığında aydınlatma lazerinden spot boyutları üretildi. Son uygulamalar, spot boyutunu küçültmek ve aynı zamanda bu lazerin yoğunluğunu artırmak için Lee’nin tasarımını değiştirdi. Son enstrümantasyon, açılı aynayı tersine çevrilmiş bir mikroskop ve bir nötr yoğunluk filtresi ile değiştirdi.[12][18][44][46][47] Bu cihazda x ve y piezoları, aydınlatma lazeri ve ters mikroskopi örnek substratın altında tutulurken, z-piezo iletken konsolun üstünde kalır.[12][18][44][46][47][57] Ginger ve ark. Lazer zayıflamasını artırmak için bir nötr yoğunluklu filtre eklenir ve ters mikroskobun eklenmesiyle lazer hizalamasının hassasiyeti artırılır.

En yaygın pc-AFM kurulumlarından biri, görünür spektrumda bir ışık kaynağı ile birlikte yayılan bir ışık kaynağı içerir. indiyum kalay oksit (ITO) yarı iletken katman (alt olarak kullanılır katot ).[2] Altın kaplamalı silikon AFM probunun kullanımı genellikle pc-AFM çalışmalarında üst anot olarak kullanılır. Bu elektrot İçinde nispeten küçük bir akım taşıyan, üst elektrottan alt elektroda akış nedeniyle iki elektrotun iletkenlikteki nispeten küçük değişikliği algılayabildiği numune malzeme içinde nano ölçekli delikler oluşturabilir.[44] Bu elemanların kombinasyonu, 10 ila 108 W / m aralığında lazer yoğunlukları üretti.2 ve lazer spotunun boyutunu mikrometre altı boyutlara düşürerek bu tekniği nm ince OPV filmlerin uygulanması için kullanışlı hale getirdi.[12][46][57]

Pc-AFM enstrümantasyonunun ve numune substratın temsili[12]

Başvurular

OPV'lerin nasıl çalıştığına dair önemli bilgiler olsa da, cihazın işlevselliğini yerel film yapılarıyla ilişkilendirmek hala zordur.[27] Bu zorluk, OPV'ler içinde belirli bir noktada minimum mevcut üretime bağlanabilir.[12] PC-AFM aracılığıyla, OPV cihazları nano ölçekli düzeyde incelenebilir ve OPV'lerde yer alan mekanizmalar hakkındaki temel bilgilerimizi nano ölçekli düzeyde artırmaya yardımcı olabilir.[47] pc-AFM, foto akımların haritalanması, film morfolojisindeki farklılıklar, verici-alıcı alanlarının belirlenmesi, akım yoğunluğu-voltaj çizimleri, kuantum verimlilikleri ve yaklaşık yük taşıyıcı hareketlilikleri gibi bilgileri toplama yeteneğine sahiptir.[12][16][46][47][58][59][60][61][62][63] PC-AFM'nin diğer önemli özelliklerinden biri, nano ölçekte cihazın topolojik ve foto-akım özelliklerine ilişkin eşzamanlı bilgi sağlama yeteneğidir.[17] Bu eşzamanlı örnekleme yöntemini kullanarak, örnek işleme en aza indirilir ve daha doğru sonuçlar sağlayabilir. Pingree ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, pc-AFM, farklı işleme teknikleriyle fotoakım üretimindeki uzaysal sapmaların nasıl geliştiğini ölçmek için kullanılmıştır.[16] Yazarlar, bu fotoakım varyasyonları tavlama sürecinin süresiyle karşılaştırabildiler.[16] Tavlama süresinin uzatılmasının, geliştirilmiş nano ölçekli faz ayrımına izin vermesinin yanı sıra daha düzenli bir cihaz oluşturduğu sonucuna varmışlardır.[16] Tavlama işlemi için gerçek süreler, kullanılan polimerlerin özelliklerine bağlı olarak değişir.[16] Yazarlar, harici kuantum verimliliği (EQE) ve güç dönüştürme verimliliği (PCE) seviyelerinin belirli tavlama zamanlarında maksimuma ulaştığını, elektron ve delik hareketliliğinin ise karşılık gelen eğilimleri göstermediğini göstermiştir.[16] Bu nedenle, tavlama süresinin uzatılması OPV içindeki foto akımları artırabilirken, pratik bir sınır vardır ve bundan sonra faydalar önemli olmayabilir.[16] Fonksiyonel özelliklerin yanı sıra pc-AFM, Raman veya kızılötesi (IR) spektroskopisi ile birleştirildiğinde OPV'lerin bileşim heterojenliğini sorgulamak için de kullanılabilir ve özellikle degradasyonlarını incelemek için değerlidir.[64]

Daha yakın tarihli çalışmalarda, pc-AFM, fotoaktif bölgelere ilişkin bilgilerin kullanımından toplanması için kullanılmıştır. kuantum noktaları.[65] Çünkü göreceli kullanım kolaylıkları, boyuta göre ayarlanabilen uyarma özellikleriyle birlikte, kuantum noktaları genellikle hassaslaştırıcılar olarak uygulanır. optoelektronik cihazlar.[65] Yazarlar, gömülü gibi alt yüzey temellerinin foto tepkisini inceledi. indiyum arsenit Pc-AFM uygulaması yoluyla (InAs) kuantum noktaları.[65] Pc-AFM kullanımıyla, kuantum nokta boyutuna ilişkin bilgiler ve ayrıca cihaz içindeki kuantum noktalarının dağılımı, tahribatsız bir şekilde kaydedilebilir.[65] Bu bilgi daha sonra film morfolojisi içindeki heterojenliklerle ilgili fotoaktivitede yerel varyansları görüntülemek için kullanılabilir.[65]

Örnekleme

PC-AFM çalışmaları yapılırken OPV'nin numune hazırlanması son derece önemlidir. Örnekleme substratının, üzerine ışınlanan ışık kaynağına karşı iletken ve şeffaf olması önerilir.[66] Çok sayıda çalışma kullandı ITO iletken substratları olarak kaplamalı cam. Bununla birlikte, ITO'nun yüksek maliyeti nedeniyle, diğer yarı iletken katmanları kullanma girişimleri olmuştur. çinko oksit (ZnO) ve ITO'ya alternatif olarak karbon nanotüpler.[21][55] Bu yarı iletkenler nispeten ucuz olsa da, yüksek kaliteli ITO katmanları hala PV uygulamaları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Poli (3,4-etilendioksitiofen) poli (stirensülfonat), daha yaygın olarak bilinir PEDOT: PSS, genellikle ITO ile aktif OPV katmanı arasına yerleştirilen şeffaf, polimerik iletken bir katmandır. PEDOT: PSS, çeşitli uygulanan yükler üzerinde stabil olan iletken bir polimerdir.[67] Çoğu çalışmada, PEDOT: PSS, ITO'nun plazma temizliğinden hemen sonra ITO kaplı cam alt tabakalara döndürülerek kaplanır.[66] Plazma temizlemenin yanı sıra halo-asit aşındırmanın, substratın yüzey tekdüzeliğini ve iletkenliğini geliştirdiği gösterilmiştir.[12] Bu PEDOT: PSS katmanı daha sonra OPV katmanını substrat üzerine döndürerek kaplamadan önce ITO'ya tavlanır. Pingree ve ark. tavlama süresi ile hem tepe hem de ortalama foto akım üretimi arasındaki doğrudan korelasyonu göstermişlerdir.[16] Bu OPV film alt tabaka üzerine döndürülerek kaplandıktan sonra, kullanılan OPV'nin yanı sıra prosedüre bağlı olarak bir saate kadar süreler boyunca 70 ile 170 ° C arasındaki sıcaklıklarda tavlanır.[13][14][15][16][18][20][66][67]

Örnek topografyasındaki değişikliklerin neden olduğu foto diyot üzerindeki lazer noktasının sapması.

OPV üretimine bir örnek

Yakın zamanda geliştirilmiş bir OPV sistemi, tetrabenzoporphryin (BP) ve [6,6] -fenil-C61-bütirik asit metil ester (PCBM) aşağıda detaylı olarak anlatılmaktadır.[67] Bu çalışmada, BP (1,4: 8,11: 15,18: 22,25-tetraetano-29H, 31H-tetrabenzo [b, g, l, q] porfirin (CP) çözeltisinin öncüsü olarak uygulanmıştır. başlangıç ​​filmi ve termal olarak tavlandı, bu da CP'nin BP'ye dönüşmesine neden oldu.[67] BP: fullerene katmanı, cihaz içinde katkısız katman görevi görür. Yüzey ölçümleri için, katkısız katman birkaç damla kloroform ile durulanır ve BP ağı donör / alıcı arayüzünde açığa çıkana kadar döndürülerek kurutulur.[67] Toplu heterojonksiyon karakterizasyonu için, ilave bir fulleren çözeltisi, katkısız katman üzerine döndürülerek kaplanır, daha sonra ince bir lityum florür tabakası biriktirilir, ardından cihaza termal olarak tavlanan bir alüminyum veya altın katot uygulanır.[13][15][20][67] İnce lityum florür tabakası, cihazın oksidasyonunu önlemeye yardımcı olmak için biriktirilir.[68] Bu katmanların kalınlığının kontrol edilmesi, PV hücrelerinin verimliliğinin oluşturulmasında önemli bir rol oynar. Tipik olarak, aktif katmanların kalınlığı, foto akımları üretmek için genellikle 100 nm'den küçüktür. Tabaka kalınlığına olan bu bağımlılık, bir elektronun uygulanan elektrik alanı içinde eksiton difüzyon uzunluğu sırasına göre mesafeleri hareket edebilme olasılığından kaynaklanmaktadır. PV cihazlarında kullanılan organik yarı iletkenlerin çoğu suya ve oksijene duyarlıdır.[12] Bu, bu koşullara maruz kaldığında meydana gelebilen foto-oksidasyon olasılığından kaynaklanmaktadır.[12] Üst metal teması bunun bir kısmını önleyebilse de, birçok çalışma ya nitrojen gibi inert bir atmosferde ya da ultra yüksek vakum (UHV).[12]

Tetrabenzoporfrinin (BP) kimyasal yapısı
(1,4: 8,11: 15,18: 22,25-tetraetano-29H, 31H-tetrabenzo [b, g, l, q] porfirin (CP) kimyasal yapısı.
Kimyasal yapısı fenil-C61-butirik asit metil ester (PCBM)

Örnek hazırlama tamamlandığında, örnek pc-AFM modülünün tarama aşamasına yerleştirilir. Bu tarama aşaması, bir z-piezo tarayıcı kullanırken, z-yönünden tamamen bağımsız olarak x-y piezo çevirisi için kullanılır. Bu tarayıcı içindeki piezo-elektrik malzeme, uygulanan potansiyeldeki bir değişikliği, numuneleri nanometre çözünürlük ve doğrulukla hareket ettiren mekanik harekete dönüştürür. Z-piezo tarayıcının çalıştığı iki varyasyon vardır; biri dokunma modundayken diğeri temas modudur.

Birçok ticari AFM dirsekli uç, müşteriye sağlanan önceden ölçülmüş rezonans frekanslarına ve kuvvet sabitlerine sahiptir. Örnekleme ilerledikçe, dirsek ucunun konumu değişir ve bu da tarayıcı lazer dalga boyunun (650 nm) dedektör üzerindeki orijinal konumundan sapmasına neden olur.[32][66] Z-piezo tarayıcı daha sonra bu sapmayı tanır ve lazer noktasını ayarlanan konumuna döndürmek için dikey olarak hareket eder.[32] Z-piezo tarayıcının bu dikey hareketi, voltajdaki bir değişiklikle ilişkilidir.[32] Temas modunda örnekleme, gösterildiği gibi uç ve yüzey arasındaki moleküller arası kuvvetlere dayanır. Van der Waals kuvveti. Numune alma başladığında, uç numuneye yaklaştırılır ve bu, aralarında zayıf çekici bir kuvvet oluşturur. Sıklıkla temas modunda bulunan diğer bir kuvvet, numune yüzeyindeki hidrasyondan kaynaklanan kılcal kuvvettir. Bu kuvvet, suyun uca temas etme ve böylece istenmeyen bir çekici kuvvet yaratma kabiliyetinden kaynaklanmaktadır. Kılcal kuvvet, diğer birkaç uç kontaminasyonu kaynağıyla birlikte, örnekleme sırasında gözlenen azalan çözünürlükteki temel faktörlerdir.

AFM ucunun yuvarlanmasının neden olduğu azalan çözünürlük.

Belirli bir uygulama için hangi modun örnekleme için en uygun olduğunu belirlerken dikkate alınması gereken hususlar vardır. Çok yumuşak numunelerle temas modunda numune almanın numuneye zarar verebileceği ve daha sonraki çalışmalar için yararsız hale getirebileceği gösterilmiştir.[20] Temassız modda numune alma, numuneye daha az zarar verir, ancak ucun yüzeyle temastan çıkması daha olasıdır ve bu nedenle verileri kaydetmeyebilir.[32] Ucun sürüklenmesi, uygulanan elektrik alanı nedeniyle moleküler sürtünme ve polarizasyon etkilerine bağlı olarak yer değiştirmeye neden olan piezo histerezise bağlı olarak da görülür. Uç yarıçapının çözünürlüğü ve eğriliği arasındaki korelasyona dikkat etmek önemlidir. Binning ve Rohrer tarafından kullanılan ilk STM uçları, yarıçap olarak yaklaşık yüz nm ila 1 um arasında herhangi bir yerde oldukça büyüktü.[35] Daha yakın tarihli bir çalışmada, eğriliğin uç yarıçapından 10-40 nm olarak bahsedilmiştir.[15][16][18][66] Ucun eğrilik yarıçapını azaltarak, OPV'lerin yüzey morfolojisi içindeki sapmaların gelişmiş tespitine izin verir. Çözünürlüğün düşmesine neden olan uç yuvarlama nedeniyle genellikle uçların değiştirilmesi gerekir.[32] Uç yuvarlama, uygulanan aşırı kuvvetin veya numunenin karakterinin bir sonucu olabilen, ucun tepesinde bulunan en dıştaki atomların kaybı nedeniyle oluşur.[32]

AFM ucunun son derece küçük yarıçapı nedeniyle, aydınlatma kaynağının daha sıkı odaklanmasına izin verilir, böylece verimliliği arttırılır. PC-AFM için tipik düzenlemeler, ışını tarama aşamasının altında bulunan aynalardan yansıtılan düşük güçlü, 532 nm lazer (2-5 mW) içerir.[12][13][14][15][16][18][20] Kullanımıyla yüke bağlı cihaz (CCD), uç, doğrudan lazer noktasının üzerine kolayca konumlandırılabilir.[66] Xenon ark lambaları aydınlatma kaynakları olarak da yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak son çalışmalarda atipiktir.[17] Coffey ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, iki farklı dalga boyuna sahip lazerler (532 nm ve 405 nm) aynı numune alanına ışınlanır.[18] Bu çalışma ile, fotoakım varyasyonlarının uzaysal absorbans varyasyonuyla daha az ilişkili olduğunu kanıtlayan özdeş kontrastlı görüntüler gösterdiler.[18]

Farklı aydınlatma kaynakları neredeyse aynı foto-akım haritaları gösterir[18]

Örnekleme prosedürlerinin çoğu genellikle karanlık akım numunenin görüntüleri. Karanlık akım, bir aydınlatma kaynağının yokluğunda OPV tarafından oluşturulan foto akım üretimi olarak adlandırılır. Konsol ve uç, topografik ve güncel ölçümler elde edilirken örnek boyunca basitçe taranır. Bu veriler daha sonra aydınlatma sürecinin OPV üzerinde sergilediği etkiyi belirlemek için bir referans olarak kullanılabilir. Kısa devre ölçümleri de genellikle OPV cihazlarında gerçekleştirilir. Bu, aydınlatma kaynağını açık akımda devreye sokmaktan oluşur (yani numuneye uygulanan potansiyel sıfırdır). Nguyen ve çalışanlar, pozitif bir foto-akım okumasının deliklerin iletimi ile ilişkili olduğunu, negatif bir okuma ise elektronların iletimi ile ilişkili olduğunu belirttiler.[67] Bu tek başına yazarların hücre içindeki morfoloji hakkında tahminlerde bulunmalarına izin verdi. İleri ve geri önyargı için akım yoğunluğu şu şekilde hesaplanabilir:[17]

Mevcut yoğunluk denklemi:

nerede J akım yoğunluğu, εÖ bir vakumun geçirgenliğidir, εr ortamın göreceli geçirgenliğidir, µ ortamın hareketliliği, V uygulanan önyargı ve L nanometre cinsinden film kalınlığıdır.[67] Organik malzemelerin çoğu amorf ve kristal hallerinde ~ 3 nispi geçirgenlik değerlerine sahiptir.[47][69][68]

Tavlanmamış film: (a) platin AFM uçlu 632 nm lazer altında akım-voltaj grafiği, (b) kısa devre gösterimi altında pc-AFM ve (c) karanlık akım-voltaj grafikleri. Tavlanmış film: (d) aydınlatılmış akım-voltaj özellikleri, (e) pc-AFM kısa devre gösterimi ve (f) karanlık akım-voltaj grafikleri.[14]
a) Üst üste bindirilmiş foto akım haritası ve kısa devre koşulları altında iletken bir AFM ucundan (elmas kaplı) toplanan üç boyutlu film topografisi. (b) (c) 'de yerel akım-voltaj ölçümlerini gösteren küçültülmüş tarama alanı.[15]

Yaygın olarak uygulanan sapma aralığı çoğu çalışma için genellikle -5 V ile +5 V arasında sınırlıdır.[7][13][14][15][16][18][20][55] Bu, ileri bir önyargı uygulayarak veya ters önyargı lekeli altın temas yoluyla numuneye. Bu eğilimi, direk içinden geçen akımla birlikte ayarlayarak, numune ve uç arasındaki itici / çekici kuvvetler ayarlanabilir. Ters bir önyargı uygulandığında (uç numuneye göre negatiftir), uç ve numune aralarında çekici kuvvetler yaşar.[16] Bu akım yoğunluğu ölçümü daha sonra daha önce AFM ucu ve konsolundan toplanan topografik bilgilerle birleştirilir. Ortaya çıkan görüntü, üzerlerine bindirilmiş mevcut yoğunluk ölçümleriyle birlikte morfolojideki yerel değişiklikleri gösterir.

Sistem içindeki hem mekanik hem de akustik titreşimleri azaltmaya yardımcı olmak için çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Mekanik titreşimler esas olarak bir binanın içindeki ve dışındaki trafiğe atfedilir. Diğer mekanik titreşim kaynakları, bina desteklerinden kaynaklanan sönümlemenin azalması nedeniyle bir binanın daha yüksek katlarında sıklıkla görülmüştür. Bu titreşim gürültüsü kaynağı, bir titreşim yalıtım tablosu kullanılarak kolayca kontrol edilir. Akustik titreşimler, mekanik titreşimlerden çok daha yaygındır. Bu tür titreşim, fanlar veya insan sesleri gibi enstrümanın yakınındaki hava hareketinin bir sonucudur. Bu titreşim kaynağının azaltılmasına yardımcı olmak için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunun için kolay bir çözüm, elektronik bileşenleri sahneden ayırmaktır. Bileşenlerin bu şekilde ayrılmasının nedeni elektrikli cihazlar içerisinde bulunan soğutma fanlarından kaynaklanmaktadır. Çalışırken, fanlar sistem içinde sabit bir titreşim gürültüsü kaynağına yol açar. Çoğu durumda, bu gürültü kaynağının azaltılmasına yardımcı olmak için başka yöntemlerin kullanılması gerekir. Örneğin alet, akustik sönümleme malzemesinden yapılmış kapalı bir kutu içine yerleştirilebilir. Daha küçük aşamalar ayrıca akustik titreşimlerin çarpışması için daha az yüzey alanı sağlar ve böylece kaydedilen gürültüyü azaltır. Daha derin bir çözüm, enstrümandaki tüm keskin kenarların kaldırılmasından oluşur. Bu keskin kenarlar, sistem içindeki akustik gürültüyü artıran piezo-elektrik malzemeler içindeki rezonansları uyarabilir.[58]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Tang, C.W. (1986). "İki katmanlı organik fotovoltaik hücre". Appl. Phys. Mektup. 48 (2): 183. Bibcode:1986ApPhL..48..183T. doi:10.1063/1.96937.
  2. ^ a b c d e H. Spanggaard; F.C. Krebs (2004). "Organik ve polimerik fotovoltaiklerin gelişiminin kısa bir tarihi". Güneş Enerjisi Malzemeleri ve Güneş Pilleri. 83 (2–3): 125. doi:10.1016 / j.solmat.2004.02.021.
  3. ^ A.E. Becquerel (1839). Rendus Acad'dan oluşur. Sci. 9: 145. Eksik veya boş | title = (Yardım) A.E. Becquerel (1839). Rendus Acad'dan oluşur. Sci. 9: 561. Eksik veya boş | title = (Yardım)
  4. ^ a b A. Pochettino (1906). Acad. Lincei Rend. 15: 355. Eksik veya boş | title = (Yardım)
  5. ^ M. Volmer (1913). "Die verschiedenen lichtelektrischen Erscheinungen am Anthracen, ihre Beziehungen zueinander, zur Fluoreszenz ve Dianthracenbildung". Annalen der Physik. 40 (4): 755. Bibcode:1913AnP ... 345..775V. doi:10.1002 / ve s. 19133450411.
  6. ^ A. M. Mathieson; J.M. Robertson; V.C. Sinclair (1950). "Antrasenin kristal ve moleküler yapısı. I. X ışını ölçümleri". Açta Crystallogr. 3 (4): 245. doi:10.1107 / S0365110X50000641.V.C. Sinclair; J.M. Robertson; A.M. Mathieson (1950). "Antrasenin kristal ve moleküler yapısı. II. Üçlü Fourier serisi yöntemi ile yapı araştırması". Açta Crystallogr. 3 (4): 251. doi:10.1107 / S0365110X50000653.
  7. ^ a b G.J. Sloan (1966). "Antrasenin Saflaştırılmasına Yönelik Çalışmalar; Ayrışma Katsayılarının Belirlenmesi ve Kullanılması". Mol. Kristal. 1: 161. doi:10.1080/15421406608083267.G.J. Sloan (1967). "Buhardan Antrasenin Kristalizasyon Kinetiği". Mol. Kristal. 1 (4): 323. doi:10.1080/15421406708083424.G.J. Sloan; J.M. Thomas; J.O. Williams (1975). "Antrasenin Tek Kristallerinde Bazal Çıkıklar". Mol. Cryst. Liq. Kristal. 30 (1–2): 167. doi:10.1080/15421407508082852.
  8. ^ R.H. Bube (1960). Katıların foto iletkenliği. New York: Wiley.
  9. ^ S. Anthoe (2002). ROM. Rep. Phys. 53: 427. Eksik veya boş | title = (Yardım)
  10. ^ G.A. Chamberlain (1983). "Organik güneş pilleri: Bir inceleme". Sol. Hücreler. 8: 47. doi:10.1016 / 0379-6787 (83) 90039-X.
  11. ^ L. Laird (2010). "Güneş Alanındaki Büyüme Ohio'da Büyüme Demektir". Energy.gov. Arşivlenen orijinal 9 Ekim 2010.
  12. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Ö p q r s t sen L.S.C. Pingree; O.G. Reid; D.S. Ginger (2010). "Aktif Organik Elektronik Cihazlarda Elektrikli Taramalı Prob Mikroskobu". Adv. Mater. 21 (1): 19. doi:10.1002 / adma.200801466.
  13. ^ a b c d e f H. Xin; O.G. Reid; G. Ren; F.S. Kim; D.S. Ginger; SA Jenekhe (2010). "Polimer nanotel / fulleren toplu heterojonksiyon güneş pilleri: Nanoyapı fotovoltaik özellikleri nasıl belirler". ACS Nano. 4 (4): 1861–1872. doi:10.1021 / nn9014906. PMID  20222697.
  14. ^ a b c d e f g h ben T.A. Boğa; L.S.C. Pingree; S.A. Jenekhe; D.S. Ginger; C.K. Luscombe (2010). "Solvent Buharı Tavlı Kopolimer Güneş Pillerinde Mezoskopik PCBM Kristalitlerinin Rolü". ACS Nano. 3 (3): 627–636. doi:10.1021 / nn800878c. PMID  19228011.
  15. ^ a b c d e f g B.H. Hamadani; S. Jung; P.M. Haney; L.J. Richter; N.B. Zhitenev (2010). "Bir Organik Güneş Hücresinin Işık Tepkisindeki Nano Ölçekli Varyasyonların Kökeni". Nano Lett. 10 (5): 1611–7. Bibcode:2010NanoL..10.1611H. doi:10.1021 / nl9040516. PMID  20411971.
  16. ^ a b c d e f g h ben j k l m n L.S.C. Pingree; O.G. Reid; D.S. Ginger (2010). "Politiofen / Fulleren Güneş Hücrelerinin Tavlanması Sırasında Nano Ölçekli Foto Akım Toplama ve Taşıma Ağlarının Evriminin Görüntülenmesi". Nano Lett. 9 (8): 2946–52. Bibcode:2009 NanoL ... 9.2946P. doi:10.1021 / nl901358v. PMID  19588929.
  17. ^ a b c d M. Guide; X.D. Dang; T.Q. Nguyen (2011). "Fotoiletken Atomik Kuvvet Mikroskobu ile Tetrabenzoporfirin ve Fulleren Bazlı Güneş Hücrelerinin Nano Ölçekli Karakterizasyonu". Adv. Mater. 23 (20): 2313–2319. doi:10.1002 / adma.201003644. PMID  21462370.
  18. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Ö p q r s D.C. Coffey; O.G. Reid; D.B. Rodovsky; G.P. Bartholomew; D.S. Ginger (2007). "Polimer / Fulleren Güneş Hücrelerindeki Yerel Foto Akımların Fotoiletken Atomik Kuvvet Mikroskobu ile Haritalanması". Nano Lett. 7 (3): 738–44. Bibcode:2007 NanoL ... 7..738C. doi:10.1021 / nl062989e. PMID  17295549.
  19. ^ A. Sharma; G. Andersson; D.A. Lewis. (2011). "Organik fotovoltaik cihazlarda indiyum ve kalay göçü üzerindeki nemin rolü". Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (10): 4381–7. Bibcode:2011PCCP ... 13.4381S. doi:10.1039 / C0CP02203A. PMID  21258707.
  20. ^ a b c d e f Shaheen, S. E .; Ginley, D. S .; Jabbour, G. E. (2005). "Organik Tabanlı Fotovoltaik: Düşük Maliyetli Enerji Üretimine Doğru" (PDF). MRS Bull. 30 (1): 10. doi:10,1557 / mrs2005,2.
  21. ^ a b Hoppe, H .; Sarıçiftçi, N. S. (2004). "Organik Güneş Pilleri: Genel Bakış" (PDF). J. Mater. Res. 19 (7): 1924. Bibcode:2004JMatR..19.1924H. doi:10.1557 / JMR.2004.0252.
  22. ^ Hoppe, H .; Sarıçiftçi, N. S. (2006). "Polimer / Fullerene Dökme Heterojonksiyon Güneş Pillerinin Morfolojisi". Journal of Materials Chemistry. 16 (1): 45. doi:10.1039 / B510618B.
  23. ^ Cornil, D. Beljonne, J.P. Calbert, J.L. Bredas (2001). "Organik π-Konjuge Malzemelerde Etkileşim Zinciri Etkileşimleri: Elektronik Yapı, Optik Tepki ve Yük Taşıma Üzerindeki Etki". Adv. Mater. 13 (14): 1053. doi:10.1002 / 1521-4095 (200107) 13:14 <1053 :: AID-ADMA1053> 3.0.CO; 2-7.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  24. ^ E. Moons (2002). "Birleşik polimer karışımları: film morfolojisini ışık yayan diyotların ve fotodiyotların performansına bağlama". J. Phys. Yoğunlaşır. Önemli olmak. 14 (47): 12235. Bibcode:2002JPCM ... 1412235M. doi:10.1088/0953-8984/14/47/301.
  25. ^ a b c A. C. Mayer; S. R. Scully; B. E. Hardin; M. W. Rowell; M. D. McGehee (2007). "Polimer bazlı güneş pilleri". Mater. Bugün. 10 (11): 28. doi:10.1016 / S1369-7021 (07) 70276-6.
  26. ^ Jaquith, Michael; Muller, Erik M .; Marohn, John A. (2007). "Polikristalin Pentasende Yük Yakalama Zaman Çözümlü Elektrik Kuvvet Mikroskopisi". J. Phys. Chem. B. 111 (27): 7711–4. doi:10.1021 / jp073626l. PMID  17583945.
  27. ^ a b c d e f g Kemerink, M .; Timpanaro, S .; De Kok, M. M .; Meulenkamp, ​​E. A .; Touwslager, F. J. (2004). "PEDOT'ta Üç Boyutlu Homojenlikler: PSS Filmler". J. Phys. Chem. B. 108 (49): 18820. doi:10.1021 / jp0464674.
  28. ^ A. M. Nardes, M. Kemerink, R. A. J. Janssen, J.A. M. Bastiaansen, N. M. M. Kiggen, B. M. W. Langeveld, A. J. J. M. van Breemen, M. M. de Kok (2007). "PEDOT'un Anizotropik İletkenliğinin Mikroskobik Anlayışı: PSS İnce Filmleri". Adv. Mater. 19 (9): 1196. doi:10.1002 / adma.200602575.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  29. ^ C. Ionescu-Zanetti; A. Mechler; S. A. Carter; R. Lal (2004). "Yarı İletken Polimer Karışımları: Nano Ölçekte Taşıma Özellikleri ile İlişkilendirme Yapısı". Adv. Mater. 16 (5): 385. doi:10.1002 / adma.200305747.
  30. ^ L. S. C. Pingree; B. A. Macleod; D. S. Ginger (2008). "PEDOT'un Değişen Yüzü: PSS Filmler: Dikey Yük Taşımasında Alt Tabaka, Eğilim ve İşleme Etkileri". J. Phys. Chem. C. 112 (21): 7922. doi:10.1021 / jp711838h.
  31. ^ H.-N. Lin; H.-L. Lin; S.-S. Wang; L.-S. Yu; G.-Y. Perng; S.-A. Chen; S.-H. Chen (2002). "Elektrolüminesan bir polimerde nano ölçekli yük taşınımı, atomik kuvvet mikroskobu yapılarak incelendi". Appl. Phys. Mektup. 81 (14): 2572. Bibcode:2002ApPhL..81.2572L. doi:10.1063/1.1509464.
  32. ^ a b c d e f g H. J. Lee; S. M. Park (2004). "İletken Polimerlerin Elektrokimyası. 30. Doping Dağılımlarının Nano Ölçekli Ölçümleri ve Elektrokimyasal Olarak Çökeltilmiş Polipirol Filmlerin Akım − Gerilim Karakteristikleri". J. Phys. Chem. B. 108 (5): 1590. doi:10.1021 / jp035766a.
  33. ^ K. D. O'Neil; B. Shaw; O. A. Semenikhin (2007). "İletken Polimerlerin Mezoskopik Homojenliğinin Kökeni Üzerine". J. Phys. Chem. B. 111 (31): 9253–69. doi:10.1021 / jp071564t. PMID  17637051.
  34. ^ R. Giridharagopal; G. Shao; C. Groves; D.S. Ginger. (2010). "Organik Fotovoltaik Malzemeleri ve Cihazları Analiz Etmek İçin Yeni Tarama Prob Teknikleri". İltica Araştırma Atomik Kuvvet Mikroskopları. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  35. ^ a b c Binning, H. Rhorer, Ch. Gerber, E. Weibel (1982). "Taramalı Tünelleme Mikroskobu ile Yüzey Çalışmaları". Phys. Rev. Lett. 49 (1): 57–60. Bibcode:1982PhRvL..49 ... 57B. doi:10.1103 / PhysRevLett.49.57.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  36. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Skoog, D.A .; et al. (2007). Enstrümantal Analiz Prensibi (6 ed.). sayfa 616–618.
  37. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Explorer Cihazın Çalıştırılması Maual Bölüm 1 Taramalı Prob Mikroskobu. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım); Eksik veya boş | title = (Yardım)
  38. ^ a b c d e f g h Atkins, P., De Paula, J. (2010). Atkins'in Fiziksel Kimyası (8 ed.). ISBN  978-0-19-954337-3.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  39. ^ Brugger, J. "1". Mühendisler için Nanoteknoloji. s. 28.
  40. ^ a b Binnig, G .; Quate, C. F .; Gerber, C (1986). "Atomik Kuvvet Mikroskobu". Phys. Rev. Lett. 56 (9): 930–933. Bibcode:1986PhRvL..56..930B. doi:10.1103 / PhysRevLett.56.930. PMID  10033323.
  41. ^ a b c d Atkins, P, DePaula, J. (2009). Fiziksel Kimyanın Unsurları (5 ed.). ISBN  978-1-4292-1813-9.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  42. ^ a b c d e Olbrich, A .; et al. (1998). "İnce SiO [sub 2] 'nin nano ölçekli elektriksel karakterizasyonu için atomik kuvvet mikroskobu yapmak". Appl. Phys. Mektup. 73 (21): 3114–3116. Bibcode:1998ApPhL..73.3114O. doi:10.1063/1.122690.
  43. ^ a b c d e f g h Xiaojun, T .; et al. (2005). "Numune taramalı AFM'nin sistem hataları nicel analizi". Ultramikroskopi. 105 (1–4): 336–342. doi:10.1016 / j.ultramic.2005.06.046.
  44. ^ a b c d e f g h ben j Dang, X.D., Nguyen, T.Q. "Organik Güneş Pillerinin Fotoiletken AFM'si". İltica Araştırma Atomik Kuvvet Mikroskopları. 2010.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  45. ^ a b c Sakaguchi, H .; et al. (1999). "Fotoiletken Atomik Kuvvet Mikroskobu ile İncelenen Organik İnce Filmlerin Nanometre Ölçekli Fotoelektrik Özelliği". Jpn. J. Appl. Phys. 38 (6B): 3908–3911. Bibcode:1999JaJAP..38.3908S. doi:10.1143 / JJAP.38.3908.
  46. ^ a b c d e f g Groves, C .; et al. (2010). "Polimer güneş pillerinde heterojenlik: taramalı prob mikroskobu ile incelenen organik fotovoltaikte yerel morfoloji ve performans". Kimyasal Araştırma Hesapları. 43 (5): 612–620. doi:10.1021 / ar900231q. PMID  20143815.
  47. ^ a b c d e f g h Dante, M., Peet, J., Nguyen, T.Q. (2008). "Taramalı Prob Mikroskobu ile Toplu Heterojonksiyon Konjuge Polimer / Fulleren Güneş Pillerinin Nano Ölçekli Yük Taşınması ve İç Yapısı". J. Phys.Chem. C. 112 (18): 7241–7249. doi:10.1021 / jp712086q.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  48. ^ a b c d e Geisse, N. AFM ve kombine optik teknikler. Uygulama Notu 12 İltica araştırması
  49. ^ a b c d e Park Systems Inc. (2008). "Crosstalk Eliminasyonlu (XE) Atomik Kuvvet Mikroskopisinin Geliştirilmesi". Arşivlenen orijinal 22 Ekim 2010.
  50. ^ Sun, Q .; et al. (2006). "Atomik kuvvet mikroskobunda optik kol hassasiyetinin invazif olmayan belirlenmesi". Rev. Sci. Enstrümanlar. 77 (1): 013701–013701–5. Bibcode:2006RScI ... 77a3701H. doi:10.1063/1.2162455.
  51. ^ a b c Malzeme Değerlendirme ve Mühendislik A.Ş. Malzemeler İçin Analitik Yöntemler El Kitabı. (2009)
  52. ^ a b O’Shea, S.J .; et al. (1995). "Atomik kuvvet mikroskobu yapmak için uçların karakterizasyonu". Rev. Sci. Enstrümanlar. 66 (3): 2508–2512. Bibcode:1995RScI ... 66.2508O. doi:10.1063/1.1145649.
  53. ^ a b c Tanaka, I .; et al. (1999). "İletken uçlu atomik kuvvet mikroskobu ile kendi kendine birleştirilmiş InAs kuantum noktalarının elektronik özelliklerinin görüntülenmesi ve araştırılması". Appl. Phys. Mektup. 74 (6): 844–846. Bibcode:1999ApPhL..74..844T. doi:10.1063/1.123402.
  54. ^ Wold, D.J .; et al. (2000). "Metal Oluşumu − Molekül − Metal Tünel Bağlantıları: İletken AFM Ucu ile Alkanantiyol Tek Katmanlarına Mikro Temaslar". J. Am. Chem. Soc. 122 (12): 2970–2971. doi:10.1021 / ja994468h.
  55. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Ö Lee, J .; et al. (2008). "Fotoiletkenliği nano ölçekli uzaysal çözünürlükle ölçmek için pcAFM modülünün yapısı". Ultramikroskopi. 108 (10): 1090–1093. doi:10.1016 / j.ultramic.2008.04.077. PMID  18562107.
  56. ^ Madl, M .; Brezna, W .; Klang, P .; Andrews, A. M .; Strasser, G .; Smoliner, J. (2010). "Tek gömülü InAs kuantum noktaları örneğinde atomik kuvvet mikroskobu ile yüksek çözünürlüklü foto-akım görüntüleme". Yarıiletken Bilimi ve Teknolojisi. 25 (6): 065010. doi:10.1088/0268-1242/25/6/065010. ISSN  0268-1242.
  57. ^ a b Westenhoff, S .; Howard, Ian A .; Hodgkiss, Justin M .; Kirov, Kiril R .; Bronstein, Hugo A .; Williams, Charlotte K .; Greenham, Neil C .; Arkadaş, Richard H .; et al. (2008). "Yüksek Açık Devre Gerilimli Organik Fotovoltaik Cihazlarda Şarj Rekombinasyonu". J. Am. Chem. Soc. 130 (41): 13653–8. doi:10.1021 / ja803054g. PMID  18798623.
  58. ^ a b X.-D. Dang; A.B. Tamayo; J. Seo; ÖZGEÇMİŞ. Hoven; B. Walker; T.-Q. Nguyen (2010). "Küçük Molekül Yığın Heterojonksiyon Güneş Pillerinin Fotoiletken Atomik Kuvvet Mikroskobu ile Nanoyapı ve Optoelektronik Karakterizasyonu". Adv. Funct. Mater. 20 (19): 3314. doi:10.1002 / adfm.201000799.
  59. ^ M. Dante; A. Garcia; T.-Q. Nguyen (2010). "Yüksek Verimli Düşük Bant Aralıklı Birleşik Polimer Yığın Heterojonksiyon Güneş Pillerinin Üç Boyutlu Nano Ölçekli Organizasyonu". J. Phys. Chem. C. 113 (4): 1596. doi:10.1021 / jp809650p.
  60. ^ ÖZGEÇMİŞ. Hoven; X.-D. Dang; R.C. Tabut; J. Peet; T.-Q. Nguyen; G.C. Bazan (2010). "Solvent Katkı Maddeleri Yoluyla Faz Ayrılmasının Azaltılmasıyla Polimer Toplu Heterojonksiyon Güneş Pillerinin Geliştirilmiş Performansı". Adv. Mater. 22 (8): E63–6. doi:10.1002 / adma.200903677. PMID  20217801.
  61. ^ X.-D. Dang; A. Mikhailovsky; T.-Q. Nguyen (2010). "Konjuge polimerin nano ölçekli dış kuantum verimliliğinin ölçülmesi: fotoiletken atomik kuvvet mikroskobu ile fulleren güneş pilleri". Appl. Phys. Mektup. 97 (11): 113303. Bibcode:2010ApPhL..97k3303D. doi:10.1063/1.3483613.
  62. ^ O.G. Reid; K Munechika; D.S. Ginger (2008). "Konjuge Polimer Filmlerde İletken Atomik Kuvvet Mikroskobu Kullanılarak Uzay Yükü Sınırlı Akım Ölçümleri". Nano Lett. 8 (6): 1602–9. Bibcode:2008 NanoL ... 8.1602R. doi:10.1021 / nl080155l. PMID  18447400.
  63. ^ O. Douheret; L. Lutsen; A. Swinnen; M. Breselge; K. Vandewal; L. Goris; J. Manca (2006). "Organik fotovoltaik karışımların iletken atomik kuvvet mikroskobu ile nano ölçekte elektriksel karakterizasyonu". Appl. Phys. Mektup. 89 (3): 032107. Bibcode:2006ApPhL..89c2107D. doi:10.1063/1.2227846.
  64. ^ Li, Jiangyu; Huang, Boyuan; Esfahani, Ehsan Nasr; Wei, Linlin; Yao, Jianjun; Zhao, Jinjin; Chen Wei (2017). "Dokunmak inanmaktır: tarama sondası mikroskobu yoluyla nano ölçekte halojenür perovskit güneş pillerini sorgulamak." NPJ Kuantum Malzemeleri. 2 (1): 56. arXiv:1706.02397. Bibcode:2017npjQM ... 2 ... 56L. doi:10.1038 / s41535-017-0061-4. ISSN  2397-4648.
  65. ^ a b c d e Madl, M .; Brezna, W .; Strasser, G .; Klang, P .; Andrews, A. M .; Bodnarchuk, M. I .; Kovalenko, M. V .; Yarema, M .; Heiss, W. (2011-01-10). "Epitaksiyal ve koloidal QD'lerin AFM tabanlı foto-akım görüntülemesi". Physica Durumu Solidi C. 8 (2): 426–428. doi:10.1002 / pssc.201000599. ISSN  1862-6351.
  66. ^ a b c d e f M. Taub; B. Menzel; G. Khanna; E. Lilleodden (2003). "SPM Eğitim Kılavuzu, Sürüm 2.0". Gelişmiş Malzemeler Laboratuvarı, Stanford Üniversitesi. Eksik veya boş | url = (Yardım)
  67. ^ a b c d e f g h D. Damjanovic (2006). I. Mayergoyz; G. Bertotti (editörler). Histerez Bilimi. 3. Elsevier. ISBN  978-0-12-369431-7.
  68. ^ a b Macleod, HA (2001). İnce Film Optik Filtreler (3 ed.). Londra: Fizik Enstitüsü. ISBN  978-1-4200-7302-7.
  69. ^ AFM Enstrümantasyonu. AFM Üniversitesi, Atomik Kuvvet Mikroskobu Eğitim Kaynak Kitaplığı. Ağ. 21 Nisan 2011. <[1] > Arşivlendi 27 Nisan 2009, Wayback Makinesi