Hardware combination of confocal microspectroscopy and 3D scanning probe nano-tomography

Abstract

Разработан инструментальный подход к объединению конфокальной микроспектроскопии и 3D сканирующей зондовой нанотомографии в одном устройстве. Такой подход сохраняет все преимущества сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) и оптической микроспектроскопии, позволяя получать многопараметрическую 3D-характеристику с использованием обоих методов. С помощью разработанной системы выполнено коррелятивное исследование 3D-морфологии и флуоресцентных характеристик гибридных фотонных структур с управляемыми флуоресцентными свойствами на основе полимерной сети, легированной полупроводниковыми квантовыми точками. Результаты этой работы могут быть использованы для эффективного преобразования 2D в 3D для большинства методов оптической зондовой наноскопии с высоким разрешением (СБОМ, TERS, АСМ-ИК и др.). Такое преобразование приведет к появлению уникальных методов, способных объединить преимущества СЗМ (наномасштабное измерение морфологии и широкого спектра физических параметров) и оптической микроспектроскопии с пространственным разрешением СЗМ (наномасштабное химическое картирование и определение оптических свойств) при реализации 3D-измерений. Instrumental approach to combination of confocal microspectroscopy and the 3D scanning probe nano-tomography in a single device is developed. This approach retains all the advantages of scanning probe microscopy (SPM) and optical microspectroscopy, allowing to obtain multi-parametric 3D characteristic using both methods. Using the developed system a correlation study of 3D morphology and fluorescence of hybrid photonic structures with controlled fluorescent properties based on polymer networks, alloyed by semiconductor quantum dots is executed. The results of this project can be used for effective 2D to 3D conversion for most of the methods of optical probe high resolution nanoscopy (SNOM, TERS, AFM-IR etc.). Such a transformation will lead to the development of unique methods that can combine the advantages of SPM (nano-scale measurement of the morphology and a wide range of physical parameters) and optical microspectroscopy with a spatial resolution of SPM (nano-scale chemical mapping and determining the optical properties) in 3D measurements.т рехмерный наномасштабный корреляцион-ный анализ оптических, спектральных и мор-фологических свойств объектов эффективен при исследовании внутренней структуры и элементного анализа различных нанокомпозитов, полупрово-дниковых наноматериалов и устройств на их основе,