Mapeamento de superfície em tamanho real com átomos de hélio neutros
O mapeamento tridimensional de estruturas microscópicas de superfície é importante em muitas aplicações de tecnologia e pesquisa, incluindo áreas tão diversas como microfluídica, MEMS e geociências. No entanto, em nanoescala, o uso de técnicas estabelecidas para tais imagens pode ser extremamente desafiador. A microscopia de varredura de hélio (SHeM) é uma nova técnica que usa átomos neutros de hélio como sonda, permitindo imagens completamente não destrutivas. A técnica é amplamente aplicável e ideal para muitos materiais de difícil visualização, como isoladores, nanorrevestimentos ultrafinos e amostras biológicas. Aqui apresentamos um método para implementação e operação de um microscópio estéreo de hélio, aplicando o método estéreo fotométrico de reconstrução de superfície à microscopia de hélio. Normalmente são necessários quatro detectores ao redor da amostra, mas mostramos como a rotação da amostra pode ser usada para realizar a reconstrução estéreo com um único instrumento detector ou para melhorar a qualidade da superfície reconstruída aumentando o número de medições independentes. Examinamos a qualidade da superfície reconstruída e mostramos que para baixas proporções, uma boa altura absoluta é recuperada. Para feições com altura/largura ∼ 1, a forma da superfície ainda é bem recuperada (erro de 8%), apesar do espalhamento múltiplo e do mascaramento do feixe de hélio pela topografia da superfície. Portanto, é possível realizar uma reconstrução precisa da forma de estruturas em nanoescala com uma relação altura/largura de pelo menos uma unidade.