Сканирующий зондовый микроскоп является первым в мире полностью автоматизированным прибором для высокоскоростных измерений свойств материалов на наноуровне, измерений со сверхвысоким разрешением и метрологических измерений во всех АСМ и СТМ режимах.
Измерительные методики Контактная и полуконтактная АСМ на воздухе и в жидкости, бесконтактная АСМ, метод фазового контраста, метод латеральных сил, динамическая силовая микроскопия, МСМ, методика зонда Кельвина, сканирующая емкостная микроскопия, электросиловая микроскопия, микроскопия пьезоотклика, силовая спектроскопия, нанолитография и наноманипуляции, СТМ, микроскопия токов растекания, измерение вольт-амперных характеристик.
Автоматизация Автоматическая настройка регистрирующей системы освобождает пользователя от рутинных операций, а также обеспечивает повторяемость настройки вне зависимости от его опыта. Моторизация позиционирования образца в горизонтальной плоскости позволяет пользователю легко находить область, в которой необходимо производить сканирование. В автоматическом режиме пользователю необходимо лишь указать основные параметры зонда и поле сканирования для того, чтобы программа произвела полную настройку системы, подвела зонд к поверхности образца и начала сканирование. Минимальное время обучения, а также возможность быстрого старта измерений (менее 5 минут) делает SmartSPM идеальным решением для учебных заведений, где прибор работает в многопользовательском режиме.
Оптический доступ к зонду и образцу Наличие оптического доступа к образцу не только сверху, но и сбоку позволяет воздействовать на образец лазером с заданной поляризацией и собирать рассеянный свет с поверхности образца, что особенно важно для проведения ГКР/TERS экспериментов.
Регистрирующая система с ИК лазером Позволяет измерять широкий диапазон образцов с высоким разрешением, включая образцы чувствительные к видимому свету. В оптическом микроскопе лазер системы регистрации не виден, что облегчает визуальный контроль области сканирования.
Высокоскоростное сканирование Быстрый сканер с очень высокими резонансными частотами позволяет проводить сканирование на скоростях до 10 раз выше по сравнению с большинством микроскопов на рынке. Малая нелинейность и низкие шумы датчиков обратной связи позволяют использовать сканер для метрологических приложений. Высокая стабильность в сочетании с высокочастотным сканером позволяет получать атомарное разрешение на сканере с максимальным полем 100 мкм. Термокомпенсация сканера обеспечивает получение низких тепловых дрейфов.
Улучшенный алгоритм контроля обратной связи и фазовой задержки Данный алгоритм позволяет осуществлять сканирование с более высокой скоростью без перескоков и проблем с генерацией сканера, устраняет искажения изображения и ошибки при зуммировании. Существенно уменьшает время установления сигнала на скачок по X, Y и Z направлениям, а также снижает ошибку отставания по фазе в сотни раз вдоль оси X и Y.
Модульный цифровой контроллер Модульный дизайн контроллера обеспечивает возможность расширения и адаптации контроллера в соответствии с задачами пользователя, а также проведение обновления уже установленных контроллеров. Высокоскоростной DSP обеспечивает синтез полностью цифровых PID обратных связей по трем осям с возможностью расширения до 9 каналов управления для обеспечения интеграции с другими методиками измерений. Имеется возможность подачи модуляции на зонд и X, Y и Z оси сканера. Наличие выхода напряжения смещения. Цифровые входы/выходы и аналоговые входы для интеграции с внешними устройствами.
Гибкость программного обеспечения Благодаря встроенным в программное обеспечение языку программирования Lua и макроязыку для программирования DSP пользователь имеет возможность адаптировать прибор под свои специфические задачи.
Параметры |
Значения |
Максимальный размер образца (ДхШхВ), мм
|
40 х 40 х 15
|
Контроллер:
|
|
Количество синхронных детекторов
|
2 |
Цифровой генератор – количество, шт. – разрядность, бит – диапазон, МГц
|
6 32 до 5 |
Частота ЦСП, МГц
|
<300 |
Интерфейс
|
USB 2.0 |
АЦП – частота, кГц – разрядность, бит – количество каналов
|
500 18 20 |
Высоковольтные усилители – напряжение, В – шум, ppm
|
-5…+120 не более 0,4 |
Напряжение смещения (AC, DC), В
|
-10…+10 |
Напряжение смещения в режиме электрической нанолитографии, В
|
-50…+50 |
Частотный диапазон напряжения, МГц
|
0 ÷ 2 |
Сканер:
|
|
Диапазон сканирования, мкм
|
100 x 100 x 15 (±10%) |
Тип сканирования
|
образцом |
Нелинейность по осям XY, %
|
не более 0,04 |
Нелинейность по оси Z, %
|
не более 0,04 |
Шумы (СКО), нм – по XY в полосе 200 Гц с включенными датчиками, В – по XY в полосе 100 Гц с выключенными датчиками – шумы датчика Z в полосе 1000 Гц
|
0,1 0,02 < 0,04 |
Цифровая обратная связь
|
по осям X, Y и Z |
Резонансная частота по XY, без нагрузки, кГц
|
7 |
Резонансная частота по Z, без нагрузки, кГц
|
15 |
Моторизованное позиционирование образца – диапазон, мм – разрешение, мкм
|
5 1 |
АСМ головка:
|
|
Длина волны лазера, нм
|
1300 |
Шум регистрирующей системы, нм – головка HE001 – головка HE002
|
< 0,03 < 0,1 |
Оптическая система (видеомикроскоп с XY позиционером):
|
|
Головка HE001 – положение объектива сверху – оптическое разрешение, мкм – поле зрения, мкм
|
10х, NA = 0,28 1,0 от 900 до 140 |
Головка HE002 – положение объектива сверху – оптическое разрешение, мкм – поле зрения, мкм
|
10х, NA = 0,7 0,4 от 100 до 50 |
|