Certus - Сканирующий зондовый микроскоп (атомно-силовой микроскоп)
Certus - Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ).
Основой СЗМ (сканирующего зондового микроскопа) является сканирующая головка. В компании "Нано Скан Технология" разработана СЗМ-головка нового поколения, которая получила имя Certus. При создании этой головки были учтены современные требования к СЗМ широкого назначения, использовались новейшие достижения в электронике и оригинальные запатентованные технические решения. Основными отличительными чертами СЗМ Certus являются:
трехкоординатный (XYZ) плоскопаралелльный сканер с ёмкостными датчиками на всех осях;- модульная архитектура, позволяющая использовать широкий диапазон лазеров для дефлектометра (вплоть до стационарных внешних лазеров);
- легкосъемный узел крепления зонда, который позволяет использовать принципиально разные типы зондов;
- открытая рабочая зона (точка контакта зонда и образца) диаметром 40 мм, обеспечивающая легкое наблюдение за зондом, ввод внешнего излучения и т.п.;
- параллельный подвод зонда к образцу (используются шаговые моторы) с возможностью автоматического выравнивания головки над плоскостью образца;
- полностью цифровая связь между головкой и контроллером.
Спецификация
Преимущества СЗМ Certus
Основные методики
В основу конструкции головки положен плоскопараллельный трехкоординатный пьезосканер, разработанный инженерами компании "Нано Скан Технология".
Параметры сканера:
| Основные параметры |
 |
||
| 1 |
СЗМ головка |
||
| 1.1 |
Встроенный XYZ сканер |
||
| 1.1.1 |
Поле зрения СЗМ (диапазон сканирования) |
100x100x15 μм | |
| 1.1.2 |
Резонансные частоты XY |
1 кГц | |
| 1.1.3 |
Резонансные частоты Z |
7 кГц |
|
| 1.1.4 |
СЗМ пространственное разрешение (XY, латеральное) | <1 нм |
|
| 1.1.5 |
СЗМ пространственное разрешение (Z, вертикальное) | <0.1 нм |
|
| 1.1.6 |
Остаточная нелинейность |
<0.3% | |
| 1.1.7 | Минимальный шаг сканирования |
0.1 нм |
|
| 1.2 | Датчики перемещения |
||
| 1.2.1 | Тип датчиков |
Ёмкостные | |
| 1.2.2 | Принцип измерения |
Время-цифровые преобразования |
|
Все три оси сканирования снабжены ёмкостными датчиками перемещения. Измерительная часть построена на основе ВЦП (время-цифровых преобразователей), которые физически расположены максимально близко к датчикам, и непосредственно выдают цифровой сигнал, пропорциональный измеряемой емкости. Это позволяет осуществлять высокоточные измерения и передавать их в контроллер по длинным соединительным кабелям без ухудшения качества измерений.
В стандартной комплектации дефлектометр построен с использованием диодного лазера с длиной волны 670 nm. По желанию заказчика возможно использование другого, например инфракрасного, лазера. Кроме того, на головку возможна установка оптоволоконного порта для подключения внешнего лазера.
 |
|
| A - фотодиод | B - кантилевер |
| C - лазерный луч (показано схематично) | D - держатель зондов |
| E - система подвода сканирующей головки (шаговые двигатели) | |
В основном режиме СЗМ Certus работает как атомно-силовой микроскоп (АСМ). В качестве дополнительных реализованы режимы: сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), сканирование датчиком Холла, метод Кельвина и другие режимы сканирующей зондовой микроскопии.
Головка комплектуется несколькими съемными держателями зонда: для стандартных кантилеверов, для зондов типа tuning fork с вертикальным или горизонтальным расположением. По требованию заказчиков наши инженеры могут разработать крепление практически под любые оригинальные зонды.
Уникальный "открытый дизайн" СЗМ Certus позволяет использовать высокократные внешние объективы, осветители, конденсоры микроскопов и т.п. для освещения рабочей зоны, наблюдения за образцом и зондом, для подведения излучения в точку контакта зонда и образца.
Управление головкой Certus осуществляется с помощью универсального контроллера EG-3000 и программного обеспечения NSpec.
Основные преимущества СЗМ Certus
- Плоскопараллельный сканер на основе неразрывных рычажных систем позволяет добиться минимальных искажений плоскости сканирования;
- Открытое рабочее пространство диаметром 40 мм позволяет использовать практически все доступные объективы для оптических микроскопов;
- Плоскопараллельный подвод полностью управляем с копьютера, выравнивание сканера;
- Позиционирование по трем координатам и сканирование (XYZ) обеспечивает неподвижность образца для наблюдений в оптику;
- Размеры образцов не ограничены.
Основные методики
| Основные методики |
||
| 1 |
СЗМ головка |
|
| 1.1 |
Атомно-силовая микроскопия* |
|
| 1.1.1 |
Контактная атомно-силовая микроскопия (АСМ) |
в базовой комплектации |
| 1.1.2 |
Резонансная полуконтактная (АСМ, "тейпинг") |
в базовой комплектации |
| 1.1.3 |
Резонансная бесконтактная (АСМ) |
в базовой комплектации |
| 1.1.4 |
Отображение фазы |
в базовой комплектации |
| 1.1.5 |
Отображение сил адгезии |
в базовой комплектации |
| 1.1.6 |
Силовая спектроскопия |
в базовой комплектации |
| 1.1.7 | Отображение латеральных сил |
в базовой комплектации |
| 1.2 | Магнитно-силовая микроскопия* |
|
| 1.2.1 | Магнитно-силовая микроскопия |
в базовой комплектации |
| 1.3 | Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ)* |
Требуется использование специализорованного держателя зонда |
| 1.3.1 |
Метод постоянного тока |
с испльзованием носика для СТМ |
| 1.3.2 |
Отображение работы выхода |
с испльзованием носика для СТМ |
| 1.3.3 |
Отображение плотности состояний |
с испльзованием носика для СТМ |
| 1.1.2 |
СТМ спектроскопия |
с испльзованием носика для СТМ |
| 1.4 |
Токовая и ёмкостная сканирующая зондовая микроскопия* |
Требуется использование специализированного держателя зонда |
| 1.4.1 |
Сканирующая ёмкостная микроскопия |
с использованием специализированного носика |
| 1.4.2 |
Сканирование зондом Кельвина (метод Кельвина) |
с использованием специализированного носика |
| 1.4.3 |
Электро-силовая микроскопия |
с использованием специализированного носика |
| 1.4.4 |
Отображение сопротивления растекания тока |
|
| 1.5 |
Многопроходные методики* |
Для реализации совмещенных методик |
| 1.5.1 |
Двухпроходные методики (АСМ+МСМ и подобное) |
Реализовано |
| 1.5.2 |
Методы постоянной высоты (АСМ, СТМ и подобное) |
Реализовано |
| 1.6 |
Литография* |
|
| 1.6.1 |
АСМ литография в контактном режиме |
Реализовано |
| 1.6.2 |
АСМ литография в динамическом режиме | Реализовано |
| 1.6.3 |
СТМ литография |
Реализовано |
| 1.6.4 |
Анодно-окислительная литография |
Реализовано |
| 1.7 |
Другие методики* |
Существует несколько десятком специализированных СЗМ методик, требует специализированных держателей зонда |
| 1.8 |
Методики сканирующей ближнепольной микроскопии |
см. Certus NSOM |
| * |
Зонды и держатели зондов |
Многие методики требуют использования специализированных зондов и держателей зондов |
Нано Скан Технология
доступные инновации
