一、儀器簡(jiǎn)介:
這是一款適合教學(xué)與科研兼顧的SPM儀器,該機(jī)集成了掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡的接觸、側(cè)向力工作模式;可以實(shí)現(xiàn)薄膜、塊狀等多種材質(zhì)樣品的納米尺度形貌表征和分析。
如需要檢測(cè)粉體、溶液、纖維、生物樣品等柔軟、易黏附的樣品,請(qǐng)選購(gòu)配置了AFM輕敲模式的ZL AFM-III型掃描探針顯微鏡。原理細(xì)節(jié)可以參考“了解模塊”中的相關(guān)內(nèi)容。
二、技術(shù)參數(shù)
1.掃描系統(tǒng):
1.1 掃描模式:STM恒流/恒高模式,I-Z/I-V曲線;AFM接觸/橫向力模式,力曲線測(cè)量
1.2 掃描范圍:50μm*50μm 單一多量程自適應(yīng)掃描器不更換技術(shù),50μm掃描器可達(dá)HOPG原子分辨率
1.3 分辨率:
STM:X-Y向0.1nm;Z向0.01nm;HOPG原子定標(biāo)
接觸模式AFM:X-Y向0.2nm;Z向0.03nm;云母晶格定標(biāo)
單一多量程自適應(yīng)掃描器不更換技術(shù),50μm掃描器可達(dá)HOPG原子分辨率
1.4 樣品臺(tái)尺寸:直徑≤Φ65mm,厚度≤30mm,重量≤15g
1.5 探針識(shí)別:自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前針尖類(lèi)型,軟硬件自動(dòng)切換到相應(yīng)的工作模式,無(wú)需人工干預(yù)。
1.6 探針保護(hù):獨(dú)特設(shè)計(jì)的針尖保護(hù)技術(shù),包括自動(dòng)進(jìn)針保護(hù)和平滑移動(dòng)保護(hù),能有效降低樣品對(duì)針尖的損傷,使儀器長(zhǎng)時(shí)間保持高分辨圖像。
1.7 探針趨近:高高速伺服電機(jī),控制針尖自動(dòng)逼近樣品,行程<30mm,步長(zhǎng)<23nm
1.8 樣品移動(dòng):手動(dòng)精密機(jī)械二維移動(dòng)平臺(tái)(移動(dòng)范圍5mm×5mm,3μm)。 可選配計(jì)算機(jī)控制高電控樣品移動(dòng)平臺(tái)。
1.9納米加工:矢量刻蝕功能 、圖形刻蝕功能
2.控制系統(tǒng):
2.1 控制/采集:采用雙16位掃描/采樣差分同步獨(dú)立高壓放大技術(shù),16通道雙16位A/D (相當(dāng)于23位);12通道16位D/A;4通道雙16位D/A(相當(dāng)于23位)
2.2 反饋方式:8通道 數(shù)字化反饋+數(shù)控模擬反饋
2.3 中樞控制器:32位ARM技術(shù),16 M RAM ,2M Flash ROM
2.4 高壓?jiǎn)卧?plusmn;300V 紋波噪聲1.5mV;4通道雙16位D/A(相當(dāng)于23位)提供掃描器XYZ 三個(gè)方向的控制電壓;可擴(kuò)展到8通道
2.5 計(jì)算機(jī)接口:EPP模式并行口 / USB2.0接口 可選
2.6 掃描頻率:0.1~300Hz
2.7 掃描角度:-180~180連續(xù)可調(diào)
2.8 圖像采樣點(diǎn):128×128/ 256×256 / 512×512 / 1024×1024 / 2048×2048可調(diào)
2.9 電流檢測(cè)靈敏度≤10pA
2.10 力檢測(cè)靈敏度≤5pN
2.11預(yù)置隧道電流:1pA~50nA
2.12 偏置電壓:-10~+10V
3.軟件系統(tǒng):
3.1 操作系統(tǒng):Windows 98/2000/XP
3.2 在線控制軟件:四窗口圖像界面,可觀察4個(gè)不同數(shù)據(jù)通道同步成像;系統(tǒng)智能記憶功能 : 一個(gè)參數(shù)改變,相關(guān)參數(shù)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)到范圍;壓電陶瓷非線性校正,曲面擬合校正,樣品傾斜校正等。
3.3 圖像處理軟件:3D顯示,濾波處理,圖像修飾,邊緣增強(qiáng)、形態(tài)學(xué)處理、圖像格式轉(zhuǎn)換,圖像 幾何變換、調(diào)色板設(shè)置等。
3.4 數(shù)據(jù)分析軟件:粗糙度分析,顆粒度分析,剖面分析,膜厚分析、臺(tái)階分析、各種曲線統(tǒng)計(jì)/分析等。
3.5 軟件開(kāi)發(fā)模板:便于用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),完成特殊的數(shù)據(jù)處理功能。
3.6 軟件服務(wù)包:軟件以插件方式終身享受升級(jí)服務(wù)。
4.工作條件:
4.1 環(huán)境溫度:0-35攝氏度
4.2 相對(duì)濕度:0-65%
4.3 工作電壓:220V(±10%),50Hz
5.可選配的功能模塊技術(shù)參數(shù)--樣品定位輔助模塊
5.1 高分辨CCD光學(xué)顯微系統(tǒng):在計(jì)算機(jī)上成像,用于觀察探針和樣品,放大倍數(shù)80—600倍,視場(chǎng) 1.6mm,工作距離10cm,配套控制及成像軟件。一體式設(shè)計(jì),工作過(guò)程中不必移開(kāi),可全程隨時(shí)觀測(cè)。
5.2 高電控樣品移動(dòng)平臺(tái):計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,配合光學(xué)顯微系統(tǒng)進(jìn)行樣品移動(dòng)和定位。全程可視
5.2.1 移動(dòng)范圍5mm*5mm,單步小步長(zhǎng)50nm
5.2.2 高電控移動(dòng)平臺(tái)和單一大量程自適應(yīng)掃描器技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)從量程到小幾納米掃描范圍內(nèi),全程計(jì)算機(jī)控制樣品定位,無(wú)盲點(diǎn)
5.2.3 直接用鼠標(biāo)拖動(dòng)待測(cè)區(qū)到目的地,計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)移動(dòng)
5.2.4 可任意設(shè)置原點(diǎn)位置,一鍵返回(計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)回到設(shè)置的原點(diǎn)位置)
5.2.5 可任意標(biāo)記多個(gè)測(cè)樣點(diǎn),編制定位路徑,計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)到達(dá)各設(shè)定的測(cè)樣點(diǎn)
5.2.6 可直接輸入X、Y方向移動(dòng)數(shù)值,計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)定位國(guó)內(nèi)配置,其它廠商只提供手動(dòng)調(diào)節(jié)的精密螺桿移動(dòng)平臺(tái),無(wú)法實(shí)現(xiàn)樣品精密定位搜尋。
5.3 單一 大量程自適應(yīng)掃描器:50μm掃描器可達(dá)HOPG原子分辨率 ,測(cè)樣過(guò)程中不用更換掃描器可實(shí)現(xiàn)從50微米—幾納米掃描范圍連續(xù)定位高成像(獨(dú)有關(guān)鍵技術(shù))
三、主要特點(diǎn):
1.具有國(guó)內(nèi)SPM儀器中的綜合分辨率;50um*50um量程掃描器分辨率:STM X-Y方向0.1nm,Z方向0.01nm;AFM(接觸模式) X-Y方向0.2nm,Z方向0.03nm;AFM(輕敲)X-Y方向0.2nm,Z方向0.1nm;卓倫公司技術(shù):自適應(yīng)多形變量程模式壓電陶瓷掃描器。
2.具有國(guó)內(nèi)SPM儀器中智能化的高電控樣品移動(dòng)平臺(tái),具有以下功能:
2.1 移動(dòng)范圍5mm*5mm,單步小步長(zhǎng)50nm
2.2 直接用鼠標(biāo)拖動(dòng)待測(cè)區(qū)到目的地,計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)移動(dòng)
2.3 可任意設(shè)置原點(diǎn)位置,一鍵返回(計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)回到設(shè)置的原點(diǎn)位置)
2.4 可任意標(biāo)記多個(gè)測(cè)樣點(diǎn),編制定位路徑,計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)到達(dá)各設(shè)定的測(cè)樣點(diǎn)
2.5 可直接輸入X、Y方向移動(dòng)數(shù)值,計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)定位
3.儀器采用智能針尖自識(shí)別技術(shù):當(dāng)需要在STM/AFM/LFM等工作模式之間相互轉(zhuǎn)換時(shí),只需要替換相應(yīng)的針尖架,儀器會(huì)自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前針尖類(lèi)型,然后軟、硬件會(huì)自動(dòng)切換到相應(yīng)的工作模式,無(wú)需人工干預(yù);卓倫公司技術(shù):掃描探針顯微鏡的智能針尖連接結(jié)構(gòu)。
4.儀器配置軟件服務(wù)包:軟件部分終身享受升級(jí)服務(wù)。軟件是儀器的大腦,卓倫公司擁有一支年輕的研發(fā)隊(duì)伍,他們?cè)菄?guó)內(nèi)套基于Windows的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SPM軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者。長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累和不羈的創(chuàng)新思維,造就了全新的MicroNano NewSPM軟件系統(tǒng)。