使用 Park SmartAnalysis 轻松进行 AFM 数据分析

2023-02-14 21:26:57, Park原子力显微镜 Park帕克原子力显微镜

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随着 Park 开发的 SmartScan^TM 操作软件的成功推出，它为纳米级测量的生产力和效率设定了新的标准。出于对快速、稳定地获得高精度数据的持续渴望，在这里将展示我们功能强大且易于使用的 AFM 数据分析平台——Park SmartAnalysis^TM。开创性的 SmartAnalysis 彻底改变了 AFM 数据冗余和复杂的分析过程，并将耗时的任务转化为简单的鼠标点击。该软件基于友好的界面以及一整套全面的功能和参数设置，可满足所有用户的要求。Park SmartAnalysis^TM 拥有更高效的功能、更快的生产效率，并消除常见错误，以提供一致、准确和可重复的 AFM 数据分析。

AFM数据分析的复杂性

AFM 技术功能强大且用途广泛。然而，它的复杂性阻碍了其在各个科学和工程领域的大规模使用。特别是，与 AFM 数据分析相关的难点来自几个问题：

• AFM 是一种扫描探针技术，可在每个扫描数据点（图像像素）产生多维样品信息阵列。AFM 数据读取和分析需要专门的软件。

• 纳米级测量很容易出现微小的实验偏差和外部噪声源，从而影响最终图像质量。在最终数据呈现之前，需要图像处理和校正程序来获取准确的样品信息。选择合适的图像处理方式和参数可能具有挑战性，并且会因不同的应用和测量而有所不同。

• 传统 AFM 数据分析软件的用户界面很复杂，通常需要数小时的培训和使用才能熟练掌握。图像处理通常使用耗时的试错法来确定正确的最终参数。一旦为单个图像确定了正确的工作流程，就可以手动将其应用于数据集的其余部分。对于大量数据，这种重复的过程既缓慢又乏味。

• 生产力下降和开发新的特定应用程序可能对分析效率和总运营成本造成代价高昂的影响。

为用户提供个人定制分析

强大的数据分析能力。软件界面的设计充分考虑了用户体验效果。对于新手用户，自动分析功能可用于快速准确的数据处理。另一方面，我们还为高级用户提供对功能和参数设置的全方位操控，这些用户更喜欢对精确和具体的分析功能控制，而不希望依赖“黑盒子”或标准解决方案。

用户友好性是 SmartAnalysis™ 的核心价值

Park 的软件旨在让用户通过有限的培训下能够快速地熟悉操控平台，从而最大限度地减少学习AFM方法所需的工作量。新的 SmartAnalysis 包含一些重要的改进以增强实用性：

• 功能指南帮助初次使用者熟悉软件模块和功能。

• 带有嵌入式图像信息的导航栏支持对数据进行总体观察和导航。这在处理许多图像时特别有用。

• 图层功能允许对应用于数据的所有分析过程进行细节控制和修改。

• 分析历史功能为工作流程中的每个步骤拍摄快照，并允许在您方便时进行撤消/重做切换。

图1. Park SmartAnalysis的启动屏幕。功能指南有助于首次用户了解软件的模块和功能。

使用Park 独有的EZ Flatten™ 轻松实现数据展平

数据展平是拉平样品表面坡度并显示正确表面形貌所需的关键过程。然而，这可能是AFM数据分析中最复杂的数据处理步骤之一。不正确的展平参数会扭曲真实数据，如果没有正确解释和理解，会导致错误结论，如图2所示。

图2. 由于不当的展平参数导致的表面变形示例。典型的AFM形貌数据都会具有由样品装载造成的表面倾斜。根据展平参数设置（整体/线展平、线性回归阶次、参考面积等），可以正确处理或更改实际数据。

Park 的独家 EZ Flatten 是一种基于机器学习的功能，目的是为了减少处理 AFM 数据的时间和工作量，只需单击一次即可。该功能自动将形貌特征与衬底区分开来，并施加适当的展平算法。用户只需加载原始数据，然后执行函数。用户可以在推荐的六幅输出图像中选择最佳结果，如图3所示。

图3. Park EZ 展平功能的屏幕截图。最多可应用六种展平参数组合。快照允许用户选择最合适的结果。

支持学术型和工业型用户的各种数据分析功能

图像功能集合多种功能和自定义分析工具。光谱模式中捆绑了各种数据处理选项。此外，可以使用轮廓模式的自定义开发的功能来分析轮廓数据。因此，SmartAnalysis™ 有助于优化每个用户的工作流程，从学术研究人员到工业设备的质量工程师。

图像模式:

• 图像缩放和平移提供快速数据概览。

• 支持单线和多线/区域分析和比较，例如表面粗糙度、表面台阶和角度分析。

• 提供基本和高级分析功能，包括图像处理功能、颗粒检测和功率谱密度分析。

图4. SmartAnalysis 图像模式的屏幕截图。所有分析都记录到历史配置文件中，该配置文件允许在每个步骤进行撤消/重做。

光谱模式

•对来自各种电学和机械模式的映射和多点光谱数据进行批量分析。

•基于接触力学模型的力谱数据分析，以从样品中提取机械信息。

•光谱数据处理功能，如偏移调整、力常数和灵敏度校正以及数据过滤。

图5. SmartAnalysis光谱模式支持各种机械、电学和电化学数据分析。

轮廓模式:

•设计用于处理原子力轮廓仪数据的分析模式。

•嵌入式定制开发功能，以帮助化学机械抛光（CMP）计量。

•支持线分析和统计、CMP百分比和CMP直方图分析。

图6. SmartAnalysis轮廓模式支持原子力轮廓数据分析。

数据展示

•可随时发布的数据导出，满足期刊出版质量要求，无需进一步修改。

•支持不同数据通道的2D、3D和3D叠加图像，实现更直观的数据可视化。

•3D预设简化了参数设置，同时保持多个图像文件之间的一致性，便于并排比较。

图7.SmartAnalysis支持具有期刊发布质量的数据导出。

超越边界的创新

Park 从未停止创新和生产以客户为主导的产品。我们持续倾听客户不断变化的需求，为客户的研究提供最好的技术支持。与 SmartScan™ 和 SmartLitho™ 一起，SmartAnalysis™ 的发布进一步证明了 Park 致力于在各种科学和工程学科中实现纳米级进步。使用 SmartAnalysis™ 更智能地工作！

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第三十一期：【技术文章分享】NX-Mask技术说明-使用AFM进行光罩修复的新技术

第三十期：半导体和电子器件的AFM失效分析

第二十九期：磁力显微镜测量中的静电伪影

第二十八期：Park SmartLitho一种利用AFM光刻技术制作纳米图案的新方法

第二十七期：Nature Communications I 有机聚合物半导体的电子和纳米机械特性的动态自稳定

第二十六期：新型全自动原子力显微镜Park FX40

第二十五期：原子力显微镜和扫描电容显微镜在图像传感器中的应用

第二十四期：高真空中二维材料的表面电位测量

第二十三期：ScienceAdvances I 类皮肤二维像素化全色量子点光电探测器

第二十二期：Nature Communications I 通过化学机械不稳定性对超灵的敏阈值响应进行编程

第二十一期：ACS Nano I 用扫描探针显微镜表征二维过渡金属硫族化合物的本征电学特性