Original title: Adaptivní skenování na základě obrázků nižších rozlišení
Translated title: Adaptive scanning based on lower resolution images
Authors: Dymáček, Michal ; Klapetek, Petr (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
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.
Keywords: adaptivní skenování; AFM; interpolace; Mikroskopie atomárních sil; Python; SPM; adaptive scanning; AFM; Atomic force microscopy; interpolation; Python; SPM

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/247325

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-619920


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses