Cверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп GPI 300

Назначение

Прибор предназначен для прецизионного (на атомном уровне) изучения процессов, происходящих на поверхности металлов и полупроводников в условиях сверхвысокого вакуума. Прибор позволяет проводить запись топограмм с атомным разрешением как чистой поверхности, так и адсорбированных слоев. Прибор может быть интегрирован в любую аналитическую или технологическую установку.

Скачать общее описание сверхвысоковакуумного сканирующего туннельного микроскопа GPI 300:

icon STM GPI 300 (364 kB)

 

Отличительные особенности

– Открытая архитектура сканера обеспечивает возможность ввода газовых, молекулярных или световых пучков на образец непосредственно в зону туннельного контакта в процессе сканирования.
– Низкий уровень шумов управляющей электроники и достаточно высокая виброзащищенность. Амплитуда отклонений от заданного расстояния игла-образец не превышает 4 пм.
– Позиционирование иглы по двум координатам X, Z в диапазоне 10×5 мм.


 

 

 

Технические характеристики 

Рабочая температура   300 К
Стандартные опции   топография
Максимальная область сканирования (X,Y,Z)    1.8х1.8х2.0 мкм
Минимальный шаг при сканировании (X,Y,Z)   0.001 нм
Область позиционирования (X,Z)   10х5 мм
Точность измерения межатомных расстояний   0.01 нм
Пространственное разрешение   атомное разрешение на металлах
Стационарный дрейф   0.2 нм/мин
Механизм подвода и позиционирования   пьезо-инерционный
Диапазон туннельного тока   10 пА - 50.0 нА
Резонансная частота сканера   2 кГц
Тип обратной связи   цифровая, ADSP 2181
Размер образца (X,Y,Z)   10x10x4 мм (25х25х4 мм)
Базовое давление в вакуумной камере   5x10-11 Торр
Максимальная температура прогрева при отжиге вакуумной камеры   160 С

 

Конструкция вакуумного модуля

Вакуумный модуль представляет собой вертикальный вакуумный стакан с проходным отверстием 150 мм (160CF) и восемью фланцами 40CF на боковой поверхности, в котором изнутри закреплены каркас с системой подвеса сканера, сам сканер СТМ, система арретирования и подводящие провода для управления сканированием и сбора данных. Модуль устанавливается сверху в вакуумную камеру. На верхний фланец вакуумного стакана устанавливается универсальный манипулятор с пятью степенями свободы, который используется для перезарядки образцов и игл. Сканер подвешен к верхней части вакуумного стакана на вертикальных пружинах с частотой резонанса ≈1 Гц, которые составляют основную ступень виброизоляции СТМ. 

 

Сканер

Состоит из трех трубчатых пьезоэлементов, закрепленных сверху на медной платформе цилиндрической формы. Держатель с иглой устанавливается в пружинный зажим на одном из крайних пьезоэлементов. Два других пьезоэлемента несут на себе по два полированных сапфировых шарика, на которых лежит ползун. На торце ползуна, обращенного к игле, смонтирован пружинный зажим для держателя образца. Пара скольжения сапфир – сапфир и возможность подбора силы прижима обеспечивают устойчивое движение ползуна при любом вакууме, что необходимо для реализации пьезоинерционного привода, используемого в сканере для подвода образца к игле и позиционирования иглы по горизонтали.

 

 

Результаты тестов и измерений 

Атомное разрешение на плотноупакованных гранях металлов и других объектах — адсорбированных слоях:

Powered by Free Joomla Templates & Joomla Hosting provided by AT&T Upgrades and Wireless Keyboards