Нанотехнологии (Статья), страница 2

Приэтомонимеетсовершеннуюгеометрию оптической колонны,обеспечивающую большой ток зонда(до 200 нА) при его минимальномдиаметре, что делает этот приборидеальным для работы с приставкамиEDS, WDS, EBSP и CL.● Ускоряющее напряжение: от 0,5 до 2,9 кВ (с шагом 10 В), от 3 до 30 кВ (с шагом100 В)JEOL JSM–6700FВмоделиJSM–6700Fсавтоэмиссионнымкатодомиспользуется разработанная JEOLконическая объективная линза ссильным возбуждением.

Это даетвозможность исследовать большиеобразцысгарантированнымразрешением 1,0 нм при ускоряющемнапряжении 15 кВ и 2,2 нм при 1 кВ.Камера образцов вмещает образцыдиаметром до 200 мм. Данная модельоснащенаавтоматизированныммеханизмом перемещения по X, Y иR, что делает работу с приборомболее эффективной.● Ускоряющее напряжение: 0,5 до30 кВ (53 ступени)Этамодельрастровогоэлектронногомикроскопасавтоэмиссионным катодом оснащенаабсолютно новыми разработками фирмыJEOL: системой «Gentle Beam» и R–фильтром.

Система «Gentle Beam»предназначена для наблюдения тонкойструктуры поверхности образца ипредполагает получение изображенийвысокого разрешения даже при оченьнизких энергиях электронов (вплоть до0,1 кВ). R–фильтр дает возможностьпроизвольносмешиватьсигналыобратно-рассеянныхивторичныхэлектронов, что позволяет наблюдатьизображения в любых режимах оттопографического до композиционногоконтраста.–9–– 10 –Оборудование для нанотехнологийEDSРазрешение(режим высокоговакуума)Изображение вовторичныхэлектронахИзображение вотраженныхэлектронахJSM–7700Fопционально0,6 нм (при5 кВ)1,0 нм (при1 кВ)JSM–7401Fопционально1,0 нм (при15 кВ)1,5 нм (при1 кВ)JSM–7000Fопционально1,2 нм (при30 кВ)3,0 нм (при1 кВ)—в компл.поставкив компл.поставки—штатноштатноштатно—Увеличениеот ×25 до×2 000 000Ускоряющеенапряжениеот 0,1 кВ до30 кВот ×25 до×1 000 000от ×10 до×500 000АНО «Аналитика и высокие технологии»Серия JEOL JSM–6490/JSM–6490LVJSM–6700FопциональноНовейшие приборы серии JSM–6490 – надежные и неприхотливыерастровые электронные микроскопы сбольшой камерой образцов и сгарантированным разрешением 3 нм.Модель JSM–6490LV оснащена системой низкого вакуума, позволяющейнаблюдатьводонасыщенныеилинепроводящие образцы без напыления.Эвцентрический столик образцов,которым комплектуются эти приборы,позволяет изучать объекты диаметромдо 8 дюймов.1,0 нмот ×25 до×19 000(в режиме LM)от ×100 до×650 000(в режимеSEM)от 0,5 кВ до30 кВот 0,1 кВ доот 0,5 кВ до30 кВ30 кВX: 140 мм, Y:X: 140 мм, Y:X: 140 мм, Y:80 мм, Z:80 мм, Z:80 мм, Z:X: 2,5 мм, Y:1,5÷25 мм,3÷41 мм,1,5÷25 мм,24 мм, Z: 1 мм,наклон:Столик образцовнаклон:наклон:наклон: ±45 ,−5 ÷ +70°,(эвцентрического−5 ÷ +70°,−5 ÷ +60°,компьютерный поворот: 360°,типа)поворот: 360°, поворот: 360°,контроль покомпьютерныйкомпьютерный компьютерный5 осямконтроль поконтроль поконтроль по3 осям (5 –5 осям5 осямопция)∅ 150 × 10(H)Максимальный5×18×8(H)∅ 204 × 10(H)размер образца,∅ 100 × 40(H)∅ 204 × 10(H)5×25×4(H)∅ 100 × 40(H)мм∅ 200 × 10(H)ЭВМ/ОСIBM PC/MS Windows XPавтофокус, автоконтраст/яркость, автостигматор, автофото,ФункцииCD метрологиявысокийвысокийвысокийвысокийСистема откачкивакуумвакуумвакуумвакуумнизкий вакуумОсновными особенностями приборов этой серии являются:● термоэмиссионная пушка с вольфрамовым или LaB6 катодом● автоматическая настройка для типовых образцов● продуманный и компактный дизайн● полностью настраиваемый интерфейс программного обеспечения● супер-коническая объективная линза● полностью автоматическая вакуумная системаEDSРазрешение(режим высокоговакуума)Разрешение(режим низкоговакуума)Изображение вовторичныхэлектронахИзображение вотраженныхэлектронахУвеличениеУскоряющеенапряжениеСтолик образцов– 11 –JSM–6490JSM–6490LVопциональноJSM–6490AJSM–6490LAинтегрирован3,0 нм—4,0 нм—4,0 нмв компл.

поставкиопциональноштатноопциональноштатноот ×5 до ×300000от 0,3 кВ до 30 кВэвцентрического типа, X: 125 мм, Y: 100 мм, Z: 5÷80 мм,наклон: −10 ÷ +90°, поворот: 360°,компьютерный контроль по 5 осям– 12 –Оборудование для нанотехнологийМаксимальныйразмер образцаЭВМ/ОСФункцииСистема откачкидиаметром до 200 ммIBM PC/MS Windows XPустановки пользователя, автофокус, автоконтраст/яркость,автостигматор, автоматический контроль пушкивысокийвысокийвакуумвакуумвысокий вакуумвысокий вакуумнизкийнизкийвакуумвакуумСерия JEOL JSM–6390/JSM–6390LVМикроскопы серии JSM–6390 –это недорогие приборы с разрешениемв высоком вакууме до 3 нм. Полностьюнастраиваемыйинтерфейспрограммного обеспечения делаетработу с приборами интуитивнопонятной, а программа SmileShot™гарантирует оптимальные рабочиеустановки. Низковакуумный режим вмодели JSM–6390LV включается однимщелчком мыши, позволяя изучатьвлажные или непроводящие образцыбез напыления.

Максимальный размеробразцов для этих приборов ограничен15 см.Основными особенностями приборов этой серии являются:● термоэмиссионная пушка с вольфрамовым или LaB6 катодом● автоматическая настройка для типовых образцов● продуманный и компактный дизайн● полностью настраиваемый интерфейс программного обеспечения● улучшенное получение изображений во вторичных электронах● супер-коническая объективная линза● полностью автоматическая вакуумная система– 13 –АНО «Аналитика и высокие технологии»EDSРазрешение(режим высокоговакуума)Разрешение(режим низкоговакуума)Изображение вовторичныхэлектронахИзображение вотраженныхэлектронахУвеличениеУскоряющеенапряжениеСтолик образцовМаксимальныйразмер образцаЭВМ/ОСФункцииСистема откачкиJSM–6390JSM–6390LVопциональноJSM–6390AJSM–6390LAинтегрирован3,0 нм—4,0 нм—4,0 нмв компл.

поставкиопциональноштатноопциональноштатноот ×5 до ×300000от 0,5 кВ до 30 кВэвцентрического типа, X: 40 мм, Y: 80 мм, Z: 5÷48 мм,наклон: −10 ÷ +90°, поворот: 360°диаметром до 150 ммIBM PC/MS Windows XPустановки пользователя, автофокус, автоконтраст/яркость,автостигматор, автоматический контроль пушкивысокийвысокийвакуумвакуумвысокий вакуумвысокий вакуумнизкийнизкийвакуумвакуум– 14 –Оборудование для нанотехнологийСканирующие зондовые микроскопыСерия JEOL JSPM–5200JSPM–5200 – многоцелевой СЗМ свысокимразрешением,позволяющийпроводить разные измерения в различныхсредах: атмосферный воздух, управляемаяатмосфера, жидкости или вакуум, стемпературой образцов от −143 °C (130 К) до500 °C (773 К). JSPM–5200 может такжевыполнять большой диапазон прикладныхизмерений, включая комбинированные, смгновенным переключением между рабочимирежимами.

Открытая архитектура JSPM–5200предоставляет большое количество портов илёгкий доступ к зонду.JSPM–5200 может быть скомпонован и как атомно-силовой (АСМ), и каксканирующий туннельный (СТМ) микроскопы просто сменой «головки». РежимыСТМ включают CITS, I–V, S–V и I–S. Стандартные режимы АСМ включаютконтактный, сил трения, токовый, бесконтактный и с прерывистым контактом сугловой или частотной детекцией и фазовый. Исключительно надёжен патентованныйсвободный от дрейфа столик.JEOL JSPM–4610В этом микроскопе достигается, приусловиисверхвысокоговакуума(10−8 Па), разрешение 0,14 нм погоризонтали и по вертикали, чтонеобходимо для наблюдения чистыхповерхностей образца. Традиционноенаблюдение топографических картинповерхности образца может бытьдополненоразнообразнымпериферическим оборудованием дляразличных целей, таких как:1)наблюдениепроцессоввпитывания, фазовых переходов привысоких или низких температурах, иизменения состояния тонких пленок;2) сканирующая туннельная микроскопия;3) атомная силовая микроскопияАНО «Аналитика и высокие технологии»JSPM–4500Сверхвысоковакуумный СЗМ JSPM–4500 разработан для исследованийповерхности с высоким разрешением.

Этот инструмент поставляется или какотдельные компоненты для лаборатории с уже имеющейся соответствующейвакуумной камерой, или как комплексную систему, включая вакуумную часть. Вкомплексную поставку входят также камера для приготовления и модификацииобразцов и камера получения изображений. Могут быть добавлены ещё камеры длядополнительной обработки и анализа образцов. Атомное разрешение достигается как врежиме АСМ, так и в режиме СТМ. Предлагаются опции, позволяющие получатьизображения при температуре образца от 20 К (или ниже) до 1500 К (или выше).Режим СТМ включает CITS, I–V, S–V и I–S. Стандартные режимы АСМ включаютконтактный, сил трения, токовый, бесконтактный и с прерывистым контактом счастотной детекцией и фазовый. Два типа сканеров: трубчатый и стековый (толькоСТМ)РазрешениеПо горизонталиПо вертикалиСистемный дрейфРежимы измеренийJSPM–5200Атомное0,14 нм0,01 нм≤0,05 нм/сконтактный АСМ: Топографический,силовой, трения,профиль силовой,профиль трения,токи растекания,рельефбесконтактный Топографический,АСМ: фазовый,амплитудный,наклона, частотный,профильСТМ: Топография,токовая, I–V, S–V,I–SДиапазонсканированияXY: 10 мкм (25 бит)Z: 3 мкм (21 бит)– 15 –JSPM–4610Атомное0,14 нм0,01 нм≤0,05 нм/сСканирующаятуннельнаяспектроскопияесть, включаяпрофиль силовойестьПостоянного тока,постоянногонапряжения0,2 мкм (СТМ),10 мкм (АСМ)0,6 мкм (СТМ),2,7 мкм (АСМ)– 16 –JSPM–4500Атомное0,14 нм0,01 нмне фиксируетсяесть, включая силтрения, токовыйобычный и спрерывистымконтактом счастотнойдетекциейCITS, I–V, S–V, I–S6,5 мкм (трубчатый)0,2 мкм (стековый)1 мкм (трубчатый)0,1 мкм (стековый)Оборудование для нанотехнологийИзмерение силыТуннельный токНапряжениесмещенияЗонд АСМЗонд СТМЛазернооптический, 4сегментныйфотодетектор30 пА ÷ 1 мкА±10 В30 пА ÷ 1 мкА±10 ВСтандартныйпромышленныйкантилеверПроволока ∅0,2÷0,3 мм50×50×4 ммТемператураВакуумВиброизоляцияКомпьютерНанотехнологический комплекс «Умка»Лазернооптический, 4сегментныйфотодетектор30 пА ÷ 1 мкА±10 ВКремний и нитридкремнияПроволока ∅ 0,3 ммМаксимальныйСТМ: 10×10×5 ммразмер образцаАСМ: 8×7,7×2 ммГрубая регулировка XY: ±3 ммпредметногоZ: ручная – 5 мм,столикаавтоматизированная– 1,5 ммПортыАНО «Аналитика и высокие технологии»Газовый,вакуумный, жидкогоазота, двадополнительныхпорта130÷773 К≤10−3 ПаПневматическаяподвеска, гелевыйамортизаторIBM–совместимый~10−7 ПаПневматическаяподвеска, гелевыйамортизаторIBM–совместимый– 17 –50×50×4 ммXY: ±3 мм,автоматизированная– ±1 ммпо Z: ручная –10 мм,автоматизированная– 0,5 ммФланец 20 см(<20) ÷ (≈1500) КпневматическаяподвескаIBM–совместимыйМодель УМКА–02–Е(учебная)Созданный на основе сканирующеготуннельногомикроскопа(СТМ)нанотехнологический комплекс (НТК)«УМКА» предназначен для проведениядемонстрационных, исследовательских илабораторныхработнаатомномолекулярном уровне в области физики,химии, биологии, медицины, генетики идругих фундаментальных и прикладныхнаук, в том числе, технологических работв сфере наноэлектроники.«УМКА» является прекрасным инструментом для обучения современнымпрактическим методам работы с наноразмерными структурами.

Комплекс может бытьтакже с успехом использован для исследований в научных и промышленныхлабораториях.Технические характеристики НТК «УМКА»РазрешениеРазмер образца (мм)Поле сканирования (мкм)Шаг сканирования в плоскости образца в полном поле/ в режиме1:10, (нм)Диапазон высот (мкм)Шаг измерения по вертикали (нм), не хужеУстанавливаемые параметры:– напряжение на туннельном зазоре (В)– туннельный ток (пА)Время сканирования кадра 3×3 нм с атомарным разрешением неболее (сек)Время сканирования кадра 5×5 мкм, не более (мин)Время выхода системы на рабочий режим, не более (мин)*) Параметры могут изменяться по согласованию с заказчиком– 18 –атомарное,молекулярное8×8×(0,5÷4,0)*5×50,08/0,00810,02−2,3 ÷ +2,360 ÷ 5000*742Оборудование для нанотехнологийАНО «Аналитика и высокие технологии»● Выполнение работ, требующих в частности, определения характеристик материалови сред на атомно-молекулярном уровне.● Исследования биологических объектов на атомно-молекулярном уровне.● Разработка нанотехнологических процессов в газовых средах.● Создание нанообъектов для наноэлектроники, нанооптики точной механики микрои наноробототехники, генной инженерии.Атомарная решетка высокоориентированного пиролитического графита(изображение получено с помощью комплекса «Умка»).По своим техническим характеристикам комплекс «УМКА» соответствуетлучшим СТМ, представленным на международном рынке, однако значительно прощев обслуживании и дешевле.