Single-Chip CMOS-MEMS Dual Mode Scanning Microwave Microscope
Notice bibliographique
Résumé
We present the design, fabrication and experimental validation of an integrated Scanning Microwave Microscopy (SMM)/Atomic Force Microscopy (AFM) system that does not require the use of a conventional laser-based AFM. Microfabricated SMM probes are collocated with piezoresistive strain-based sensing AFM probes in a CMOS-MEMS process, and are actuated by integrated electrothermal scanners. Integration of AFM enables dual mode imaging (topography and electrical properties) and more importantly, it enables control over tip-sample distance, which is crucial for accurate SMM imaging. This design is unique in the sense that the tip can be scanned over the sample in 3 degrees of freedom, over a$20\ \mu{\rm m}\times 10\ \mu{\rm m}\times 30\ \mu{\rm m}$scan range in the x, y, and z directions respectively. We fabricate our device by using a standard foundry CMOS process followed by in-house maskless MEMS post processing to release the devices. Single-chip SMM/AFM devices with integrated 1-D and 3-D actuation are thus obtained. These devices can be used to modulate the tip-sample separation to underlying samples with a periodic signal, improving immunity to long-term system drifts. We also investigate the effect of tip-sample separation on the resolution of the instrument. To increase measurement sensitivity, a single-stub matching network has been used to match the high tip-to-sample impedance to the 50 ohm characteristic impedance of a performance network analyzer. Measurement results of the CMOS-MEMS SMM are presented to verify the proposed concept.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».