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Publication|Topography Mapping with Scanning Electrochemical Cell Microscopy

Wed, Apr 20 2022 09:00 AM Liu Gen, Ma Yanqing

【引言】

扫描电化学显微镜(SECCM)作为最新一代的扫描电化学探针显微镜,可以同时获得高分辨的形貌和电化学活性图像,在线检测样品的结构-性能之间的关系。然而,现阶段的SECCM仍受限于实验室的基础研究,距离实现真正的常规化测试和商业化应用,还需要更多的技术创新和进步。尤其是稳定的纳米级高分辨的形貌学图像测试,一直存在着巨大的困难和挑战。

【成果简介】

本工作基于商业化的原子力显微镜体系,引入SECCM模式。利用自主研制的~50 nm探针和最小化应用电压方案,解决了SECCM高分辨测试中液滴针尖的稳定性问题。成功突破了上述两个限制因素,实现了50 nm的电化学图像分辨率。 

【图文导读】

图1.(a)SECCM运行原理图;(b)探针的TEM 图像;(c)SECCM运行过程中相应的信号响应曲线(d)和(e)SECCM测试得到的电化学活性图像和曲线。

图2.(a)和(b)直径为~500 nm点阵的SEM和AFM图像;(c)SECCM 形貌图像;(d)和(e)样品的AFM和SECCM高度曲线。

图3. 线宽为~138 nm的条带矩阵形貌图像(a1-SEM,a2-AFM,b1和c1-SECCM)和高度曲线(a3对应a2, b2和c2分别对应b1和c1)。

图4. (a)光学显微镜图像,(b)和(c)~109 nm和~65 nm线宽的‘TJU-TICNN’图标阵列的SEM图像;(b1和b2)和(c1和c2)~109 nm和~65 nm线宽的‘TJU-TICNN’图标阵列的SECCM形貌图像。

图5. (a),(c),(d)和(e)~45 nm纳米颗粒自组装单层的SECCM形貌学图像;(b)样品的SEM图像(f)SECCM 测试中同时得到的电化学活性图像。


【文章题目】 

Topography Mapping with Scanning Electrochemical Cell Microscopy论文通讯作者为马彦青老师和马雷教授,第一作者为博士生刘根。该成果作为封面文章发表在Analytical Chemistry. 2022,94,5248-5254.原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c04692




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