میکروسکوپ نیروی کاوشگر کلوین

میکروسکوپ نیروی کاوشگر کلوین ( KPFM )، که یک‌نوع غیر تماسی از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) است، به عنوان میکروسکوپ پتانسیل سطحی شناخته می‌شود. ^[۱] ^[۲] ^[۳] با اسکن شطرنجی در صفحه xy می‌توان تابع کار نمونه را به صورت محلی برای همبستگی با ویژگی‌های نمونه ترسیم کرد. این تکنیک ها عمدتاً برای اندازه گیری خوردگی و پوشش‌ها استفاده می‌شوند . این‌میکروسکوپ تصويربرداری پتانسيل سطحی محدوده‌ی وسيعی از مواد را در مقياس نانومتر ممكن می‌كند.

با KPFM، می‌توان عملکرد کار سطوح را در مقیاس اتمی یا مولکولی مشاهده کرد. عملکرد کار به بسیاری از پدیده های سطحی، از جمله فعالیت کاتالیزوری، بازسازی سطوح،‌و خمش نواری نیمه‌هادی‌ها، به دام انداختن بار در دی الکتریک‌ها و خوردگی مربوط می شود. نقشه تابع کار تولید شده توسط KPFM اطلاعاتی مرتبط با ترکیب و حالت الکترونیکی ساختارهای محلی روی سطح یک جامد می دهد.

تاریخ

تکنیک SKP مبتنی بر آزمایش‌های خازن صفحه موازی است که توسط لرد کلوین در سال 1898 انجام شد. ^[۴]

نحوه‌ی کار

E={\frac {1}{2}}C[V_{DC}+V_{AC}\sin(\omega _{0}t)]^{2}={\frac {1}{2}}C[2V_{DC}V_{AC}\sin(\omega _{0}t)-{\frac {1}{2}}V_{AC}^{2}\cos(2\omega _{0}t)]

فقط مقطع متقاطع متناسب با محصول V _DC ·V _AC در فرکانس رزونانس ω _{0 است} . ارتعاش حاصل از کنسول با استفاده از روش‌های معمول میکروسکوپ کاوشگر اسکن شده تشخیص داده می‌شود. یک‌مدار برای هدایت پتانسیل DC نوک به مقداری استفاده می‌شود که لرزش را به حداقل می‌رساند. نقشه‌ای از این‌پتانسیل DC تهی در برابر مختصات موقعیت جانبی، بنابراین تصویری از عملکرد کار سطح تولید می‌کند.

میکروسکوپ نیروی الکترواستاتیک (EFM):

این‌میکروسکوپ نیروی تولید شده توسط میدان الکتریکی ناشی از سطح بر نوک باردار را به طور مستقیم اندازه‌گیری ��ی‌کند. EFM بسیار شبیه میکروسکوپ نیروی مغناطیسی عمل می کند، در آن از تغییر فرکانس یا دامنه‌ برای تشخیص میدان الکتریکی استفاده می شود. EFM نسبت به KPFM به مصنوعات توپوگرافی بسیار حساس تر است. هر دو میکروسکوپ نیاز به استفاده از کنسول‌های رسانا دارند که معمولاً سیلیکون با پوشش فلزی یا نیترید سیلیکون هستند. یکی دیگر از تکنیک‌های مبتنی بر AFM، میکروسکوپ نقطه‌ای کوانتومی روبشی است. ^[۵] این‌میکروسکوپ، پتانسیل‌ سطح را بر اساس توانایی آن‌ها در دروازه‌سازی یک نقطه کوانتومی متصل به نوک اندازه‌گیری می‌کند.

عوامل موثر بر اندازه گیری SKP

کیفیت اندازه گیری SKP متاثر از عوامل مختلفی است. این‌عوامل شامل قطر پروب، فاصله‌ی کاوشگر تا نمونه، و مواد سازنده‌ی SKP است. قطر پروب در اندازه‌گیری SKP مهم است، زیرا بر وضوح کلی اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارد بطوریکه پروب‌های کوچک‌تر منجر به وضوح بهتر می‌شوند. ^[۶] ^[۷] مواد مورد استفاده در ساخت پروب SKP برای کیفیت اندازه گیری SKP مهم است.^[۸] مواد مختلف دارای مقادیر تابع کاری متفاوتی هستند که بر پتانسیل تماس اندازه گیری شده تأثیر می گذارد. مواد مختلف حساسیت متفاوتی نسبت به تغییرات رطوبت دارند. همچنین می توانند بر وضوح جانبی حاصل از اندازه گیری SKP تأثیر بگذارند. در پروب تجاری تنگستن استفاده می شود، ^[۹] هر چند پروب از پلاتین ، ^[۱۰] مس ، ^[۱۱] طلا ، ^[۱۲] و NiCr استفاده شده است. ^[۱۳] فاصله کاوشگر تا نمونه بر اندازه گیری نهایی SKP تأثیر می گذارد، با فواصل کوچکتر پروب به نمونه، وضوح جانبی ^[۷] و نسبت سیگنال به نویز اندازه گیری را بهبود می بخشد

عملکرد کار

میکروسکوپ نیروی کاوشگر کلوین بر اساس یک تنظیم AFM است و تعیین عملکرد کار بر اساس اندازه‌گیری نیروهای الکترواستاتیک بین نوک AFM و نمونه است. نوک رسانا و نمونه با عملکردهای مختلف مشخص می شوند که نشان دهنده‌ی تفاوت بین سطح فرمی و سطح خلاء برای هر‌ماده است. اگر هر دو عنصر در تماس باشند، یک‌جریان الکتریکی خالص بین آنها تا زمانی که سطوح فرمی تراز شوند، ایجاد می‌شود. تفاوت بین توابع کار، اختلاف پتانسیل تماس نامیده می شود و با V _CPD نشان داده می شود. به دلیل وجود میدان الکتریکی، یک نیروی الکترواستاتیک بین نوک و نمونه ایجاد می‌شود. برای اندازه گیری، یک ولتاژ بین نوک و نمونه اعمال می شود.

V=(V_{DC}-V_{CPD})+V_{AC}\cdot \sin(\omega t)

نیروی الکترواستاتیک در خازن را می توان با متمایز کردن تابع انرژی با توجه به جداسازی عناصر پیدا کرد و می توان آن را به صورت زیر بیان کرد:

F={\frac {1}{2}}{\frac {dC}{dz}}V^{2}

که در آن C ظرفیت خازنی، z جداسازی، و V ولتاژ است، هر کدام بین نوک و سطح. نیروی الکترواستاتیکی را می‌توان حاصل از مجموع سه بخش زیر دانست..

F=F_{DC}+F_{\omega }+F_{2\omega }

جزء F _DC ، به سیگنال توپوگرافی کمک می کند، F _ω در فرکانس مشخصه‌ی ω برای اندازه گیری پتانسیل تماس و F _2ω برای میکروسکوپ خازنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

F_{DC}={\frac {dC}{dz}}\left[{\frac {1}{2}}(V_{DC}-V_{CPD})^{2}+{\frac {1}{4}}V_{AC}^{2}\right]

F_{\omega }={\frac {dC}{dz}}[V_{DC}-V_{CPD}]V_{AC}\sin(\omega t)

F_{2\omega }=-{\frac {1}{4}}{\frac {dC}{dz}}V_{AC}^{2}\cos(2\omega t)

تماس با اندازه گیری های بالقوه

از یک تقویت کننده‌ی قفل کننده برای تشخیص نوسان کنسول در ω استفاده می‌شود. در طول اسکن V _DC به گونه‌ای تنظیم می‌شود که نیروهای الکترواستاتیک بین نوک و نمونه صفر شود. مقادیر مطلق تابع کار نمونه را می‌توان در صورتی به دست آورد که نوک ابتدا با یک نمونه مرجع از تابع کار شناخته شده کالیبره شود. ^[۱۴] بنابراین در یک اسکن، توپوگرافی و پتانسیل تماس نمونه به طور همزمان تعیین می شود. این را می توان به حداقل دو روش مختلف انجام داد: 1) ثبت توپوگرافی در حالت AC ، کنسول توسط یک پیزو در فرکانس رزونانس خود هدایت می شود. به طور همزمان ولتاژ AC برای اندازه گیری KPFM در فرکانسی کمتر از فرکانس تشدید کنسول اعمال می‌شود. این‌حالت اندازه گیری توپوگرافی اغلب تک گذر نامیده می شود. 2) یک خط از توپوگرافی در حالت تماس یا AC گرفته می شود و در داخل ذخیره می شود. سپس، این خط دوباره اسکن می شود، در حالی که کنسول در یک فاصله تعریف شده از نمونه بدون نوسان مکانیکی باقی می‌ماند، اما ولتاژ AC اعمال می شود و پتانسیل تماس ضبط می شود.

پتانسیل اندازه‌گیری شده توسط SKP با پتانسیل خوردگی یک ماده ارتباط مستقیم دارد. ^[۱۵] SKP در مطالعه‌ی زمینه های خوردگی و پوشش ها کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است.

برنامه های کاربردی

در ابتدا پس از ایجاد خراش، پتانسیل ولتا به طور قابل توجهی روی خراش بیشتر و عریض تر از بقیه نمونه بود، به این معنی که این ناحیه احتمال خوردگی بیشتری دارد. پتانسیل ولتا در طول اندازه‌گیری‌های بعدی کاهش یافت و در نهایت نقطه اوج روی خراش کاملاً ناپدید شد که به این معنی است که پوشش بهبود یافته است. از آنجایی که SKP می تواند برای بررسی پوشش ها به روشی غیر مخرب استفاده شود، برای تعیین خرابی پوشش نیز استفاده شده است. در مطالعه پوشش های پلی یورتان مشاهده شد که عملکرد کار با افزایش قرار گرفتن در معرض دما و رطوبت بالا افزایش می یابد. ^[۱۶] این افزایش در عملکرد کاری مربوط به تجزیه پوشش احتمالاً از هیدرولیز پیوندهای درون پوشش است.

با استفاده از SKP خوردگی آلیاژهای مهم صنعتی اندازه گیری شده است. با SKP می‌توان اثرات محرک های محیطی بر خوردگی را بررسی کرد. به عنوان مثال، خوردگی ناشی از میکروبی فولاد ضد زنگ و تیتانیوم. ^[۱۷] . در مثالی دیگر از SKP برای بررسی مواد آلیاژی زیست پزشکی استفاده شد که می توانند در بدن انسان خورده شوند. در مطالعات روی Ti-15Mo تحت شرایط التهابی، ^[۱۸] اندازه‌گیری‌های SKP مقاومت به خوردگی کمتری را در پایین یک گودال خوردگی نسبت به سطح محافظت‌شده اکسید آلیاژ نشان داد. SKP همچنین برای بررسی اثرات خوردگی اتمسفر، به عنوان مثال برای بررسی آلیاژهای مس در محیط های دریایی استفاده شده است. ^[۱۹] در این مطالعه پتانسیل‌های کلوین مثبت‌تر شدند. به عنوان مثال نهایی SKP برای بررسی فولاد ضد زنگ در شرایط شبیه سازی شده خط لوله گاز استفاده شد. ^[۲۰] این اندازه‌گیری‌ها افزایش اختلاف پتانسیل خوردگی نواحی کاتدی و آندی را با افزایش زمان خوردگی نشان داد که نشان‌دهنده احتمال بیشتر خوردگی است. این اندازه‌گیری‌های SKP اطلاعاتی در مورد خوردگی موضعی ارائه می‌کنند که با تکنیک‌های دیگر امکان‌پذیر نیست.

SKP برای بررسی پتانسیل سطحی مواد مورد استفاده در سلول های خورشیدی استفاده می‌شود، ^[۲۱] می توان از آن برای تعیین میل ترکیبی الکترون مواد استفاده کرد و می‌تواند همپوشانی سطح انرژی نوارهای رسانایی مواد مختلف را تعیین کند. همپوشانی سطح انرژی این باندها به پاسخ فتوولتاژ سطحی یک سیستم مربوط می شود. ^[۲۲]

به عنوان یک‌تکنیک غیر‌تماسی، SKP برای بررسی اثر انگشت نهفته بر روی مواد مورد استفاده در مطالعات پزشکی قانونی استفاده می‌شود. ^[۲۳] هنگامی که اثر انگشت روی یک سطح فلزی باقی می‌ماند، نمک‌هایی از خود باقی می‌گذارد که می‌تواند باعث خوردگی ماده‌ی مورد نظر شود. این منجر به تغییر در پتانسیل نمونه می شود که توسط SKP قابل تشخیص است. SKP می‌تواند این‌تغییر در پتانسیل را حتی پس از گرم کردن یا پوشش دادن با روغن‌ها تشخیص دهد.

SKP برای تحلیل مکانیسم های خوردگی شهاب سنگ های حاوی شرایبرسایت استفاده شده است . ^[۲۴] ^[۲۵] مقصود از این مطالعات، بررسی نقش این گونه شهاب سنگ‌ها در رهاسازی گونه های مورد استفاده در شیمی پری بیوتیکمی‌باشد.

در زیست شناسی از SKP برای بررسی میدان‌های الکتریکی مرتبط با زخم ، ^[۲۶] و نقاط طب سوزنی استفاده می‌شود. ^[۲۷]

در زمینه‌ی الکترونیک، KPFM برای بررسی به دام انداختن بار در اکسیدهای رابط دستگاه‌های الکترونیکی با کیفیت مطلوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. ^[۲۸] ^[۲۹] ^[۳۰]

همچنین ببینید

میکروسکوپ پروب روبشی
فتوولتاژ سطحی

منابع

↑ M. Nonnenmacher; M. P. O'Boyle; H. K. Wickramasinghe (1991). "Kelvin probe force microscopy" (PDF). Appl. Phys. Lett. 58 (25): 2921. Bibcode:1991ApPhL..58.2921N. doi:10.1063/1.105227. Archived from the original (free-download pdf) on 2009-09-20.
↑ Fujihira, Masamichi (1999). "KELVIN PROBE FORCE MICROSCOPY OF MOLECULAR SURFACES". Annual Review of Materials Science. 29 (1): 353–380. Bibcode:1999AnRMS..29..353F. doi:10.1146/annurev.matsci.29.1.353. ISSN 0084-6600.
↑ Melitz, Wilhelm; Shen, Jian; Kummel, Andrew C.; Lee, Sangyeob (2011). "Kelvin probe force microscopy and its application". Surface Science Reports. 66 (1): 1–27. Bibcode:2011SurSR..66....1M. doi:10.1016/j.surfrep.2010.10.001. ISSN 0167-5729.
↑ Kelvin, Lord (1898). "V. Contact electricity of metals". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science (به انگلیسی). 46 (278): 82–120. doi:10.1080/14786449808621172. ISSN 1941-5982.
↑ Wagner, Christian; Green, Matthew F. B.; Leinen, Philipp; Deilmann, Thorsten; Krüger, Peter; Rohlfing, Michael; Temirov, Ruslan; Tautz, F. Stefan (2015-07-06). "Scanning Quantum Dot Microscopy". Physical Review Letters (به انگلیسی). 115 (2): 026101. arXiv:1503.07738. Bibcode:2015PhRvL.115b6101W. doi:10.1103/PhysRevLett.115.026101. ISSN 0031-9007. PMID 26207484.
↑ Wicinski, Mariusz; Burgstaller, Wolfgang; Hassel, Achim Walter (2016). "Lateral resolution in scanning Kelvin probe microscopy". Corrosion Science (به انگلیسی). 104: 1–8. doi:10.1016/j.corsci.2015.09.008.
↑ ^۷٫۰ ^۷٫۱ McMurray, H. N.; Williams, G. (2002). "Probe diameter and probe–specimen distance dependence in the lateral resolution of a scanning Kelvin probe". Journal of Applied Physics (به انگلیسی). 91 (3): 1673–1679. doi:10.1063/1.1430546. ISSN 0021-8979.
↑ Huber, Silvia; Wicinski, Mariusz; Hassel, Achim Walter (2018). "Suitability of Various Materials for Probes in Scanning Kelvin Probe Measurements". Physica Status Solidi A (به انگلیسی). 215 (15): 1700952. doi:10.1002/pssa.201700952.
↑ "High Resolution Scanning Kelvin Probe". Bio-Logic Science Instruments (به انگلیسی). Retrieved 2019-05-17.
↑ Hansen, Douglas C.; Hansen, Karolyn M.; Ferrell, Thomas L.; Thundat, Thomas (2003). "Discerning Biomolecular Interactions Using Kelvin Probe Technology". Langmuir. 19 (18): 7514–7520. doi:10.1021/la034333w. ISSN 0743-7463.
↑ Dirscherl, Konrad; Baikie, Iain; Forsyth, Gregor; Heide, Arvid van der (2003). "Utilisation of a micro-tip scanning Kelvin probe for non-invasive surface potential mapping of mc-Si solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells (به انگلیسی). 79 (4): 485–494. doi:10.1016/S0927-0248(03)00064-3.
↑ Stratmann, M. (1987). "The investigation of the corrosion properties of metals, covered with adsorbed electrolyte layers—A new experimental technique". Corrosion Science (به انگلیسی). 27 (8): 869–872. doi:10.1016/0010-938X(87)90043-6.
↑ Nazarov, A. P.; Thierry, D. (2001). "Study of the Carbon Steel/Alkyd Coating Interface with a Scanning Vibrating Capacitor Technique". Protection of Metals. 37 (2): 108–119. doi:10.1023/a:1010361702449. ISSN 0033-1732.
↑ Fernández Garrillo, P. A.; Grévin, B.; Chevalier, N.; Borowik, Ł. (2018). "Calibrated work function mapping by Kelvin probe force microscopy". Review of Scientific Instruments. 89 (4): 043702. doi:10.1063/1.5007619.
↑ "SKP imaging example of a corroded Zn-plated Fe sample" (PDF). Bio-Logic Science Instruments. Retrieved 2019-05-17.
↑ Borth, David J.; Iezzi, Erick B.; Dudis, Douglas S.; Hansen, Douglas C. (2019). "Nondestructive Evaluation of Urethane-Ester Coating Systems Using the Scanning Kelvin Probe Technique". Corrosion (به انگلیسی). 75 (5): 457–464. doi:10.5006/3020. ISSN 0010-9312.
↑ Zhang, Dawei; Zhou, Feichi; Xiao, Kui; Cui, Tianyu; Qian, Hongchong; Li, Xiaogang (2015). "Microbially Influenced Corrosion of 304 Stainless Steel and Titanium by P. variotii and A. niger in Humid Atmosphere". Journal of Materials Engineering and Performance (به انگلیسی). 24 (7): 2688–2698. doi:10.1007/s11665-015-1558-2. ISSN 1059-9495.
↑ Szklarska, M.; Dercz, G.; Kubisztal, J.; Balin, K.; Łosiewicz, B. (2016). "Semi-Conducting Properties of Titanium Dioxide Layer on Surface of Ti-15Mo Implant Alloy in Biological Milieu". Acta Physica Polonica A (به انگلیسی). 130 (4): 1085–1087. doi:10.12693/APhysPolA.130.1085. ISSN 0587-4246.
↑ Kong, Decheng; Dong, Chaofang; Ni, Xiaoqing; Man, Cheng; Xiao, Kui; Li, Xiaogang (2018). "Insight into the mechanism of alloying elements (Sn, Be) effect on copper corrosion during long-term degradation in harsh marine environment". Applied Surface Science (به انگلیسی). 455: 543–553. doi:10.1016/j.apsusc.2018.06.029.
↑ Jin, Z.H.; Ge, H.H.; Lin, W.W.; Zong, Y.W.; Liu, S.J.; Shi, J.M. (2014). "Corrosion behaviour of 316L stainless steel and anti-corrosion materials in a high acidified chloride solution". Applied Surface Science (به انگلیسی). 322: 47–56. doi:10.1016/j.apsusc.2014.09.205.
↑ Dirscherl, Konrad; Baikie, Iain; Forsyth, Gregor; Heide, Arvid van der (2003). "Utilisation of a micro-tip scanning Kelvin probe for non-invasive surface potential mapping of mc-Si solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells. 79 (4): 485–494. doi:10.1016/s0927-0248(03)00064-3. ISSN 0927-0248.
↑ Liu, Xiangyang; Zheng, Haiwu; Zhang, Jiwei; Xiao, Yin; Wang, Zhiyong (2013). "Photoelectric properties and charge dynamics for a set of solid state solar cells with Cu4Bi4S9 as the absorber layer". Journal of Materials Chemistry A (به انگلیسی). 1 (36): 10703. doi:10.1039/c3ta11830d. ISSN 2050-7488.
↑ Williams, Geraint; McMurray, H. N. (2008). "Human Fingerprint - Metal Interactions Studied Using a Scanning Kelvin Probe". ECS Transactions (به انگلیسی). Washington, DC: ECS. 11: 81–89. doi:10.1149/1.2925265.
↑ Bryant, David E.; Greenfield, David; Walshaw, Richard D.; Evans, Suzanne M.; Nimmo, Alexander E.; Smith, Caroline L.; Wang, Liming; Pasek, Matthew A.; Kee, Terence P. (2009). "Electrochemical studies of iron meteorites: phosphorus redox chemistry on the early Earth". International Journal of Astrobiology (به انگلیسی). 8 (1): 27–36. doi:10.1017/S1473550408004345. ISSN 1473-5504.
↑ Bryant, David E.; Greenfield, David; Walshaw, Richard D.; Johnson, Benjamin R.G.; Herschy, Barry; Smith, Caroline; Pasek, Matthew A.; Telford, Richard; Scowen, Ian (2013). "Hydrothermal modification of the Sikhote-Alin iron meteorite under low pH geothermal environments. A plausibly prebiotic route to activated phosphorus on the early Earth". Geochimica et Cosmochimica Acta (به انگلیسی). 109: 90–112. doi:10.1016/j.gca.2012.12.043.
↑ Nuccitelli, Richard; Nuccitelli, Pamela; Ramlatchan, Samdeo; Sanger, Richard; Smith, Peter J.S. (2008). "Imaging the electric field associated with mouse and human skin wounds". Wound Repair and Regeneration (به انگلیسی). 16 (3): 432–441. doi:10.1111/j.1524-475X.2008.00389.x. ISSN 1067-1927. PMC 3086402. PMID 18471262.
↑ Gow, Brian J.; Cheng, Justine L.; Baikie, Iain D.; Martinsen, Ørjan G.; Zhao, Min; Smith, Stephanie; Ahn, Andrew C. (2012). "Electrical Potential of Acupuncture Points: Use of a Noncontact Scanning Kelvin Probe". Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine (به انگلیسی). 2012: 632838. doi:10.1155/2012/632838. ISSN 1741-427X. PMC 3541002. PMID 23320033.
↑ Tzeng, S.-D.; Gwo, S. (2006-07-15). "Charge trapping properties at silicon nitride/silicon oxide interface studied by variable-temperature electrostatic force microscopy". Journal of Applied Physics. 100 (2): 023711. doi:10.1063/1.2218025. ISSN 0021-8979.
↑ Khosla, Robin; Kumar, Pawan; Sharma, Satinder K. (December 2015). "Charge Trapping and Decay Mechanism in Post Deposition Annealed Er2O3 MOS Capacitors by Nanoscopic and Macroscopic Characterization". IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 15 (4): 610–616. doi:10.1109/TDMR.2015.2498310. ISSN 1530-4388.
↑ Khosla, Robin; Rolseth, Erlend Granbo; Kumar, Pawan; Vadakupudhupalayam, Senthil Srinivasan; Sharma, Satinder K.; Schulze, Jorg (March 2017). "Charge Trapping Analysis of Metal/Al 2 O 3 /SiO 2 /Si, Gate Stack for Emerging Embedded Memories". IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 17 (1): 80–89. doi:10.1109/TDMR.2017.2659760. ISSN 1530-4388.

لینک های خارجی

Masaki Takihara (9 December 2008). "Kelvin probe force microscopy". Takahashi Lab., Institute of Industrial Science, University of Tokyo. Archived from the original on 29 October 2012. Retrieved 29 February 2012. - شرح کامل اصول با تصاویر خوب برای کمک به درک مطلب
اندازه گیری های حمل و نقل با میکروسکوپ پروب اسکن
مقدمه ای بر میکروسکوپ نیروی پروب کلوین (KPFM)
میکروسکوپ نیروی پروب دینامیک کلوین
میکروسکوپ نیروی پروب کلوین دستگاه های جانبی
میکروسکوپ نیروی پروب کلوین در مایعات
اندازه گیری ولتاژ جریان در میکروسکوپ پروب روبشی
اندازه گیری دینامیک IV در SPM

[1] M. Nonnenmacher; M. P. O'Boyle; H. K. Wickramasinghe (1991). "Kelvin probe force microscopy" (PDF). Appl. Phys. Lett. 58 (25): 2921. Bibcode:1991ApPhL..58.2921N. doi:10.1063/1.105227. Archived from the original (free-download pdf) on 2009-09-20.

[Fujihira1999-2] Fujihira, Masamichi (1999). "KELVIN PROBE FORCE MICROSCOPY OF MOLECULAR SURFACES". Annual Review of Materials Science. 29 (1): 353–380. Bibcode:1999AnRMS..29..353F. doi:10.1146/annurev.matsci.29.1.353. ISSN 0084-6600.

[MelitzShen2011-3] Melitz, Wilhelm; Shen, Jian; Kummel, Andrew C.; Lee, Sangyeob (2011). "Kelvin probe force microscopy and its application". Surface Science Reports. 66 (1): 1–27. Bibcode:2011SurSR..66....1M. doi:10.1016/j.surfrep.2010.10.001. ISSN 0167-5729.

[4] Kelvin, Lord (1898). "V. Contact electricity of metals". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science (به انگلیسی). 46 (278): 82–120. doi:10.1080/14786449808621172. ISSN 1941-5982.

[5] Wagner, Christian; Green, Matthew F. B.; Leinen, Philipp; Deilmann, Thorsten; Krüger, Peter; Rohlfing, Michael; Temirov, Ruslan; Tautz, F. Stefan (2015-07-06). "Scanning Quantum Dot Microscopy". Physical Review Letters (به انگلیسی). 115 (2): 026101. arXiv:1503.07738. Bibcode:2015PhRvL.115b6101W. doi:10.1103/PhysRevLett.115.026101. ISSN 0031-9007. PMID 26207484.

[Wicinski_2016_1–8-6] Wicinski, Mariusz; Burgstaller, Wolfgang; Hassel, Achim Walter (2016). "Lateral resolution in scanning Kelvin probe microscopy". Corrosion Science (به انگلیسی). 104: 1–8. doi:10.1016/j.corsci.2015.09.008.

[mcmurray2002-7] ۷٫۰ ^۷٫۱ McMurray, H. N.; Williams, G. (2002). "Probe diameter and probe–specimen distance dependence in the lateral resolution of a scanning Kelvin probe". Journal of Applied Physics (به انگلیسی). 91 (3): 1673–1679. doi:10.1063/1.1430546. ISSN 0021-8979.

[8] Huber, Silvia; Wicinski, Mariusz; Hassel, Achim Walter (2018). "Suitability of Various Materials for Probes in Scanning Kelvin Probe Measurements". Physica Status Solidi A (به انگلیسی). 215 (15): 1700952. doi:10.1002/pssa.201700952.

[9] "High Resolution Scanning Kelvin Probe". Bio-Logic Science Instruments (به انگلیسی). Retrieved 2019-05-17.

[10] Hansen, Douglas C.; Hansen, Karolyn M.; Ferrell, Thomas L.; Thundat, Thomas (2003). "Discerning Biomolecular Interactions Using Kelvin Probe Technology". Langmuir. 19 (18): 7514–7520. doi:10.1021/la034333w. ISSN 0743-7463.

[11] Dirscherl, Konrad; Baikie, Iain; Forsyth, Gregor; Heide, Arvid van der (2003). "Utilisation of a micro-tip scanning Kelvin probe for non-invasive surface potential mapping of mc-Si solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells (به انگلیسی). 79 (4): 485–494. doi:10.1016/S0927-0248(03)00064-3.

[12] Stratmann, M. (1987). "The investigation of the corrosion properties of metals, covered with adsorbed electrolyte layers—A new experimental technique". Corrosion Science (به انگلیسی). 27 (8): 869–872. doi:10.1016/0010-938X(87)90043-6.

[13] Nazarov, A. P.; Thierry, D. (2001). "Study of the Carbon Steel/Alkyd Coating Interface with a Scanning Vibrating Capacitor Technique". Protection of Metals. 37 (2): 108–119. doi:10.1023/a:1010361702449. ISSN 0033-1732.

[14] Fernández Garrillo, P. A.; Grévin, B.; Chevalier, N.; Borowik, Ł. (2018). "Calibrated work function mapping by Kelvin probe force microscopy". Review of Scientific Instruments. 89 (4): 043702. doi:10.1063/1.5007619.

[15] "SKP imaging example of a corroded Zn-plated Fe sample" (PDF). Bio-Logic Science Instruments. Retrieved 2019-05-17.

[16] Borth, David J.; Iezzi, Erick B.; Dudis, Douglas S.; Hansen, Douglas C. (2019). "Nondestructive Evaluation of Urethane-Ester Coating Systems Using the Scanning Kelvin Probe Technique". Corrosion (به انگلیسی). 75 (5): 457–464. doi:10.5006/3020. ISSN 0010-9312.

[17] Zhang, Dawei; Zhou, Feichi; Xiao, Kui; Cui, Tianyu; Qian, Hongchong; Li, Xiaogang (2015). "Microbially Influenced Corrosion of 304 Stainless Steel and Titanium by P. variotii and A. niger in Humid Atmosphere". Journal of Materials Engineering and Performance (به انگلیسی). 24 (7): 2688–2698. doi:10.1007/s11665-015-1558-2. ISSN 1059-9495.

[18] Szklarska, M.; Dercz, G.; Kubisztal, J.; Balin, K.; Łosiewicz, B. (2016). "Semi-Conducting Properties of Titanium Dioxide Layer on Surface of Ti-15Mo Implant Alloy in Biological Milieu". Acta Physica Polonica A (به انگلیسی). 130 (4): 1085–1087. doi:10.12693/APhysPolA.130.1085. ISSN 0587-4246.

[19] Kong, Decheng; Dong, Chaofang; Ni, Xiaoqing; Man, Cheng; Xiao, Kui; Li, Xiaogang (2018). "Insight into the mechanism of alloying elements (Sn, Be) effect on copper corrosion during long-term degradation in harsh marine environment". Applied Surface Science (به انگلیسی). 455: 543–553. doi:10.1016/j.apsusc.2018.06.029.

[20] Jin, Z.H.; Ge, H.H.; Lin, W.W.; Zong, Y.W.; Liu, S.J.; Shi, J.M. (2014). "Corrosion behaviour of 316L stainless steel and anti-corrosion materials in a high acidified chloride solution". Applied Surface Science (به انگلیسی). 322: 47–56. doi:10.1016/j.apsusc.2014.09.205.

[21] Dirscherl, Konrad; Baikie, Iain; Forsyth, Gregor; Heide, Arvid van der (2003). "Utilisation of a micro-tip scanning Kelvin probe for non-invasive surface potential mapping of mc-Si solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells. 79 (4): 485–494. doi:10.1016/s0927-0248(03)00064-3. ISSN 0927-0248.

[22] Liu, Xiangyang; Zheng, Haiwu; Zhang, Jiwei; Xiao, Yin; Wang, Zhiyong (2013). "Photoelectric properties and charge dynamics for a set of solid state solar cells with Cu4Bi4S9 as the absorber layer". Journal of Materials Chemistry A (به انگلیسی). 1 (36): 10703. doi:10.1039/c3ta11830d. ISSN 2050-7488.

[23] Williams, Geraint; McMurray, H. N. (2008). "Human Fingerprint - Metal Interactions Studied Using a Scanning Kelvin Probe". ECS Transactions (به انگلیسی). Washington, DC: ECS. 11: 81–89. doi:10.1149/1.2925265.

[24] Bryant, David E.; Greenfield, David; Walshaw, Richard D.; Evans, Suzanne M.; Nimmo, Alexander E.; Smith, Caroline L.; Wang, Liming; Pasek, Matthew A.; Kee, Terence P. (2009). "Electrochemical studies of iron meteorites: phosphorus redox chemistry on the early Earth". International Journal of Astrobiology (به انگلیسی). 8 (1): 27–36. doi:10.1017/S1473550408004345. ISSN 1473-5504.

[25] Bryant, David E.; Greenfield, David; Walshaw, Richard D.; Johnson, Benjamin R.G.; Herschy, Barry; Smith, Caroline; Pasek, Matthew A.; Telford, Richard; Scowen, Ian (2013). "Hydrothermal modification of the Sikhote-Alin iron meteorite under low pH geothermal environments. A plausibly prebiotic route to activated phosphorus on the early Earth". Geochimica et Cosmochimica Acta (به انگلیسی). 109: 90–112. doi:10.1016/j.gca.2012.12.043.

[26] Nuccitelli, Richard; Nuccitelli, Pamela; Ramlatchan, Samdeo; Sanger, Richard; Smith, Peter J.S. (2008). "Imaging the electric field associated with mouse and human skin wounds". Wound Repair and Regeneration (به انگلیسی). 16 (3): 432–441. doi:10.1111/j.1524-475X.2008.00389.x. ISSN 1067-1927. PMC 3086402. PMID 18471262.

[27] Gow, Brian J.; Cheng, Justine L.; Baikie, Iain D.; Martinsen, Ørjan G.; Zhao, Min; Smith, Stephanie; Ahn, Andrew C. (2012). "Electrical Potential of Acupuncture Points: Use of a Noncontact Scanning Kelvin Probe". Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine (به انگلیسی). 2012: 632838. doi:10.1155/2012/632838. ISSN 1741-427X. PMC 3541002. PMID 23320033.

[28] Tzeng, S.-D.; Gwo, S. (2006-07-15). "Charge trapping properties at silicon nitride/silicon oxide interface studied by variable-temperature electrostatic force microscopy". Journal of Applied Physics. 100 (2): 023711. doi:10.1063/1.2218025. ISSN 0021-8979.

[29] Khosla, Robin; Kumar, Pawan; Sharma, Satinder K. (December 2015). "Charge Trapping and Decay Mechanism in Post Deposition Annealed Er2O3 MOS Capacitors by Nanoscopic and Macroscopic Characterization". IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 15 (4): 610–616. doi:10.1109/TDMR.2015.2498310. ISSN 1530-4388.

[30] Khosla, Robin; Rolseth, Erlend Granbo; Kumar, Pawan; Vadakupudhupalayam, Senthil Srinivasan; Sharma, Satinder K.; Schulze, Jorg (March 2017). "Charge Trapping Analysis of Metal/Al 2 O 3 /SiO 2 /Si, Gate Stack for Emerging Embedded Memories". IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 17 (1): 80–89. doi:10.1109/TDMR.2017.2659760. ISSN 1530-4388.

[۱]