Adaptivní skenování na základě obrázků nižších rozlišení
Loading...
Date
Authors
Dymáček, Michal
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá vývojem metody adaptivního skenování založené na obrázcích s nižším rozlišením, která má za cíl zkrátit dobu měření a otevřít tak nové možnosti metod SPM, konkrétně mikroskopie atomárních sil (AFM), pro aplikace např. v biologii a polovodičovém průmyslu. V prvním kroku navrhovaného přístupu je pořízen obrázek s nižším rozlišením, který je uměle zvětšen s využitím interpolace a dále zpracován pro tvorbu rychlostní mapy, která určuje rychlost skenování pro jednotlivé řádky druhého měření. Řádky protínající vyvýšené struktury jsou skenovány pomalu, čímž je zachována nutná přesnost, ale celková doba měření je snížena, jelikož jsou řádky obsahující pouze povrch substrátu skenovány zvýšenou rychlostí. Na základě rešeršní studie a provedených experimentů byl navržen přístup adaptivního skenování využívající skriptovací modul SPM mikroskopu LiteScope založený na programovacím jazyce Python. S využitím tohoto přístupu bylo dosaženo redukce doby měření o 30 % pro kalibrační mřížku TGQ1.
The presented diploma thesis is devoted to the development of an adaptive scanning approach based on lower resolution images with the aim of overall scan duration reduction to open up new applications of SPM techniques, namely the Atomic force microscopy (AFM), in fields such as life sciences and the semiconductor industry. In the proposed approach, a low resolution image is initially acquired, which is then artificially upscaled by means of interpolation, and processed to create a speed map for a second round of scanning conducted with line-based speed control. This method allows lines containing elevated features to be scanned slowly for necessary precision and lines consisting of the substrate surface to be scanned quickly to reduce the overall scan duration. Based on a theoretical and experimental analysis of individual steps, an adaptive scanning approach is designed utilizing the scripting module of the SPM microscope LiteScope based on Python. With its application, a scan duration reduction of 30 % was achieved for the TGQ1 calibration grid.
The presented diploma thesis is devoted to the development of an adaptive scanning approach based on lower resolution images with the aim of overall scan duration reduction to open up new applications of SPM techniques, namely the Atomic force microscopy (AFM), in fields such as life sciences and the semiconductor industry. In the proposed approach, a low resolution image is initially acquired, which is then artificially upscaled by means of interpolation, and processed to create a speed map for a second round of scanning conducted with line-based speed control. This method allows lines containing elevated features to be scanned slowly for necessary precision and lines consisting of the substrate surface to be scanned quickly to reduce the overall scan duration. Based on a theoretical and experimental analysis of individual steps, an adaptive scanning approach is designed utilizing the scripting module of the SPM microscope LiteScope based on Python. With its application, a scan duration reduction of 30 % was achieved for the TGQ1 calibration grid.
Description
Citation
DYMÁČEK, M. Adaptivní skenování na základě obrázků nižších rozlišení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr. (člen)
doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)
Date of acceptance
2024-06-10
Defence
Po otázkách oponenta bylo dále diskutováno:
Důvody použití detekce změny frekvence a ne amplitudy.
Student na otázky odpověděl
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení