Certus Optic U - совмещенные сканирующий зондовый (СЗМ) и прямой оптический микроскопы

Certus Optic U — совмещенные сканирующий зондовый (СЗМ) и прямой оптический микроскопы

Certus Optic U - интегрированные атомно-силовой (АСМ) и прямой оптический микроскопы

Certus Optic U – сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ), совмещенный с прямым оптическим микроскопом исследовательского класса. Предназначен для исследований методами оптической и атомно-силовой микроскопии.


В состав Certus Optic U входят:

  • сканирующая XYZ СЗМ головка Certus для получения АСМ изображений (топографии в общем случае) и/или позиционировния зонда относительно поверхности образца;
  • устройство позиционирования и сканирования (XY(Z) пьезостолик) Ratis для позиционирования образца относительно поля зрения микроскопа и/или проведения сканирования образцом;
  • прямой оптический микроскоп (Olympus BX 51 в базовой комплектации) для отображения объекта исследований и наведения зонда на объект исследований или позиционирование образца относительно поля зрения микроскопа;
  • механическая Z-подвижка для объектива;
  • однокоординатная пьезо подвижка для объектива Vectus для дополнительной точности фокусировки, автоматической фокусировки и получения послойных широкопольных 3D изображений;
  • устройство позиционирования образца для выбора участка на поверхности или в объеме;
  • единый контроллер EG-3000 для управления всеми частями комплекса;
  • программное обеспечение NSpec.

Certus Optic U - интегрированные атомно-силовой (АСМ) и прямой оптический микроскопы

 

Дополнительные опции:

  • Флюоресцентный модуль для использования методик флюоресцентной микроскопии;
  • Автоматизация позиционирования образцов и сканирующей головки;
  • Автоматизация АСМ;
  • Жидкостная ячейка для работы в естественной среде с биологическими объектами.

 

 

 

 

 

 

Режимы работы СЗМ модуля:

 


Основные методики
1
Сканирование зондом и сканирование основанием
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

 

Преимущества Certus Optic U:

  • cканирующее основание Ratis (XY(Z) сканер) позволяет позиционировать объект исследований с точностью до нескольких долей нанометра;
  • cканирующая XYZ головка Certus позволяет установить зонд сканирующего зондового микроскопа точно над выбранным участком;
  • два режима сканирования. Сканирование образцом и сканирование основанием. В общем случае сканирование по XY проводится основанием, а по Z сканирующей головкой (опционально в комплекс устанавливается XYZ сканирующее основание);
  • cканирующая головка и основание – плоскопараллельные сканеры, лишенные традиционных искажений изображения при использовании сканера на пьезотрубках;
  • механическая подвижка для объектива и пьезоподвижка для точной фокусировки позволяют проводить точную фокусировку;
  • возможность получения 3D оптических изображений;
  • интеграция с прямым оптическим микроскопом позволяет проводить исследования непрозрачных образцов методиками на отражение света (опционально устанавливается подсветка для прозрачных образцов), использовать необходимые оптические методики исследования для выделения интересных с точки зрения исследователя объектов и наведения на них иглы СЗМ. В качестве оптического микроскопа может выступать продукция Olympus, Nikon и других производителей. Так же возможна интеграция СЗМ с уже имеющимися у исследователя микроскопами;
  • подставка снабжена независимыми системами позиционирования образца и головки, что позволяет проводить "грубое" позиционирование образца для выделения необходимой области или позиционирование сканирующей головки для наведения на объект исследования;
  • модульная конфигурация и открытый дизайн, позволяющие интегрировать Certus Optic с другим оптическим и спектральным оборудованием.

Режимы работы сканирующей головки:

  • сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ);
  • сканирующий туннельный микроскоп (СТМ);
  • сканирование датчиком Холла;
  • метод Кельвина;
  • другие методики сканирующей зондовой микроскопии.

Certus Optic U – незаменимый инструмент для исследования физико-химических свойств поверхности в таких областях, как:

  • биология;
  • химия;
  • физика.

В частности исследование свойств:

  • покрытий;
  • полимеров (в том числе жидких кристаллов и композитов);
  • полупроводников;
  • биологических объектов (особенно в совокупности с флуоресцентной микроскопией);
  • MEMS и других электронных компонентов.

Дополнительные опции:

  • флюоресцентный модуль для методик флюоресцентной микроскопии;
  • NSOM модуль для методик сканирующей ближнепольной оптической микроскопии.

 

Certus Optic U - основные модули

A - Оптический микроскоп
B - СЗМ Certus
C - Сканирующее основание и подвижка для образца
D - Однокоординатная подвижка для объектива

Основные параметры базовой конфигурации сканирующего зондового микроскопа Certus Optic:


Основные параметры
1
СЗМ
1.1
СЗМ головка
1.1.1
Встроенный XYZ сканер
1.1.1.1
Поле зрения СЗМ (диапазон сканирования), μм 100x100x15
1.1.1.2
Резонансные частоты XY, кГц
1
1.1.1.3
Резонансные частоты Z, кГц 7
1.1.1.4
СЗМ пространственное разрешение (XY, латеральное), нм
<1
1.1.1.5 СЗМ пространственное разрешение (Z, вертикальное), нм
<0.1
1.1.1.6 Остаточная нелинейность <0.3%
1.1.2 Датчики перемещения
1.1.2.1 Тип датчиков Ёмкостные
1.1.2.2 Принцип измерения Время-цифровые преобразования
1.1.3 Система подвода сканирующей головки
1.1.3.1 Минимальный шаг, μм 1
1.1.3.2 Реализация системы подвода сканирующей головки Шаговые двигатели
1.1.3.3 Число шаговых двигателей 3
1.2 Сканирующее основание
1.2.1 Встроенный XY плоско-параллельный сканер
1.2.1.1 диапазон сканирования/позиционирования XY(Z), μм 100x100 (25 для Z- опционально)
1.2.1.2 Резонансные частоты XY(Z), кГц
1  (7 - для Z)
1.2.1.3 Остаточная нелинейность ≤0.3%
1.2.2 Датчики перемещения
1.2.2.1 Тип датчиков Ёмкостные
1.2.2.2 Принцип измерения Время-цифровые преобразования
1.3 Позиционирование образца
1.3.1 Диапазон "грубого" позиционирования образца, мм 5x5
1.3.2 Реализация системы "грубого" позиционирования Микровинты
1.3.3 Точность позиционирования, μм ~ 5
2 Оптический микроскоп
2.1 Тип, марка и комплектация микроскопа
В базовой конфигурации установлен прямой оптический микроскоп Olympus BX 51
3 Позиционирование объектива
3.1 Грубое позиционирование
3.1.1 Реализация системы грубого позиционирования
Механическая однокоординатная подвижка
3.1.2 Диапазон
100 мм
3.1.1 Автоматизация
Полное управление с компьютера
3.2 Точное позиционирование
3.2.1 Реализация системы точного позиционирования Однокоординатная пьезоподвижка
3.2.2 Диапазон перемещений, μm 60
3.2.3 Резонансная частота, kHz 0.5
3.2.4 Минимальный шаг перемещения, nm 0.1
3.2.5 Максимальное отклонение от нормали на полном ходу < 0.01°
3.2.6 Автоматизация
Полное управление с компьютера с режимом автофокусировки