Instruction manual

8 MultiMode SPM Instruction Manual Rev. B
12.5 Use of LiftMode with TappingMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
12.5.1 Main Drive Amplitude and Frequency selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
12.5.2 Setpoint Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
12.5.3 Interleave Drive Amplitude and Frequency Selection. . . . . . . . . . . . . . . . 223
12.5.4 Amplitude Data Interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
12.5.5 Cantilever Oscillation Amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Chapter 13 Magnetic Force (MFM) Imaging 225
13.1 Magnetic Force Imaging Theory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
13.2 MFM Using Interleave Scanning and LiftMode. . . . . . . . . . . . . . . . . 227
13.2.1 Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
13.2.2 Frequency Modulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
13.3 Installation of the Extender Electronics Modules . . . . . . . . . . . . . . . . 232
13.3.1 Basic Extender. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
13.3.2 Quadrex Extender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
13.3.3 NanoScope IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
13.4 Software Setup Configuration (Basic, Quadrex or NSIV) . . . . . . . . . 234
13.5 Troubleshooting Suggestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
13.5.1 MFM Image Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
13.5.2 Saturation in Amplitude Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
13.5.3 Optical Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
13.6 Advanced Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
13.6.1 Lift Scan Height and Magnetic Imaging Resolution. . . . . . . . . . . . . . . . . 235
13.6.2 Fine Tuning Interleave Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Chapter 14 Electric Force (EFM) Imaging 239
14.1 Electric Force Microscopy Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
14.1.1 Electric Field Gradient Imaging Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
14.1.2 Surface Potential Imaging Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
14.2 Electric Field Gradient Detection Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
14.3 Electric Field Gradient Detection Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
14.3.1 Jumper Configurations for systems without the Basic Extender Module . 246
14.3.2 Jumper Configurations for systems with the Basic Extender Module. . . . 251
14.4 Electric Field Gradient Detection Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
14.4.1 Phase Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14.4.2 Amplitude Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
14.5 Surface Potential Detection Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
14.6 Surface Potential Detection Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.6.1 Applying Voltage to the Sample Directly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.6.2 Applying Voltage to the Sample Through Piezo Cap . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.7 Surface Potential Imaging Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
14.7.1 Troubleshooting the Surface Potential Feedback Loop. . . . . . . . . . . . . . . 269