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M. Fischeneder, M. Oposich, M. Schneider, U. Schmid:
"Aktive Q-Faktor Regelung von piezoelektrischen MEMS Cantilevern für High Speed AFM Anwendungen in Vakuum";
Talk: MikroSystemTechnik Kongress 2017, München, Deutschland; 10-23-2017 - 10-25-2017; in: "MikroSystemTechnik Kongress 2017 - Proceedings", VDE Verlag GMBH, (2017), ISBN: 978-3-8007-4491-6; 112 - 115.

It is desirable for the integration of an AFM (atomic force microscopes) in a vacuum environment (e.g. scanning electron
microscopes) to provide a tuneable Q-factor of the resonantly operating AFM cantilever as a key feature to enable high
speed measurements with a high lateral resolution. To evaluate the potential of active damping test cantilevers are fabricated
having a piezoelectric aluminium nitride layer integrated on the cantilever. The cantilever conductance feedback
adjust the cantilever excitation amplitude which results in active damping. With this approach, the Q-factor is reduced by
a factor of up to 7 in vacuum, thus reaching almost the damping at atmospheric pressure.

Ein AFM (atomic force microscopy) Meßsystem, das in einer Vakuumumgebung (z. B. in einem Rasterelektronenmikroskop)
integriert werden soll, benötigt zur schnellen Abbildung der Oberflächentopologie mit hoher lateraler Auflösung
einen einstellbaren Q-Faktor des in Resonanz betriebenen Cantilevers. Um das Potential einer aktiven Dämpfung zu ermitteln,
werden MEMS Cantilever ohne Spitze mit einer aufgebrachten piezoelektrischen AlN (Aluminiumnitrid) Schicht
hergestellt und in der Grundschwingung in Resonanz versetzt. Durch die Rückführung der Konduktanzänderung in Resonanz
wird die Signalamplitude der Anregung verändert und dadurch die Cantileverschwingung aktiv gedämpft. Der QFaktor
in Vakuum wurde um bis zu einem Faktor von 7 verringert, was der Dämpfung bei atmosphärischen Umgebungsdruck
entspricht.