MicroAngelo - MFP-3D の Nanolithography および Nanomanipulation の組み込みの機能および保護所の研究からのサイファー AFM

カバーされるトピック

導入
追加された費用のない組み込みの機能
無比の反復性のための閉じたループ
柔軟性のための完全デジタルの、低雑音のコントローラ
非常にイゴールの強力なプロソフトウェア
アプリケーション
1 つの完全なシステムの力そして柔軟性

導入

Nanolithography および処理の機能は随分長い間実際にありました。 STM を使用して処理される Xe 原子の有名な 1990 年の IBM の画像を覚えて下さいか。 今日のデマンドが高いアプリケーションは非常に精密で、適用範囲が広い器械使用を必要とします。 保護所の MFP-3D™および Cypher™ AFM システムに構築される MicroAngelo 機能は nanolithography および処理のために使用できる広範囲の機能および高精度を提供します。

追加された費用のない組み込みの機能

MicroAngelo を使うと、単一の分子のレベルにナノメーターおよび picoNewton のスケールのサンプルそして表面を - 処理し、修正できます。 MicroAngelo は標準あらゆる MFP-3D およびサイファー AFM の来ます nanolithography および処理の機能性を追加するために - 追加ハードウェアまたはソフトウェアオプションは購入される必要がありません。

無比の反復性のための閉じたループ

MicroAngelo の中心で精密な操作は保護所の特許を取られた nanopositioning システム (NPS™) です。 sensored NPS は MFP-3D にすべての 3 本の斧の閉じたループ操作副ナノメーターの解像度および全体のスキャン範囲上のサイファーに使用できる最も低いセンサーの騒音レベルを副オングストロームの解像度に今日与えます。 これは処理および石版印刷のための反復可能なイメージ投射、量的な機能測定、信頼でき、正確なイメージ投射オフセット、量的な力のカーブ、および量的な位置可能にします。

柔軟性のための完全デジタルの、低雑音のコントローラ

全デジタル ARC2™のコントローラは使用できる最も洗練されたアーキテクチャをユーザーに今日与えます。 シグナルが他の商業単位で典型的であるアナログ信号の調節ことをによって買収されないことを全デジタル意味します。 さらに、新しい機能性はソフトウェアおよびファームウェアのアップグレードと迅速かつ簡単に追加することができます。

非常にイゴールの強力なプロソフトウェア

保護所の適用範囲が広く、強力な、開いたソフトウェアはプロイゴールに基づき、ルーチンを修正し、カスタム実験をする事実上無制限の機能を与えます。 所有権を主張できるソフトウエアとは違って、機能を見つけなければ、あなた専有物を単に書くことができますほしいです。

他の強力なルーチンは任意のユーザが定義する機能、第 2 FFT、ウェーブレットの変形、回旋、ラインプロフィール、粒子の分析、端線検出 (Sobel を含む 8 つの方法、)、 thresholding (曖昧なエントロピーを含む 5 つの方法、) および多くに非線形曲線の当てはめを含んでいます。

アプリケーション

MicroAngelo は多くのに表面の、集中させた表面の酸化スクラッチし、模造し、を含む nanolithography および処理アプリケーション、 nanotube、粒子そして分子処理、 piezoresponse 力の顕微鏡検査 nanoindenting、単一の分子の実験およびもっと使用することができます。

MicroAngelo を使うと、ユーザーは他のいろいろプログラムから容易にカーブをインポートするか、または MFP-3D またはサイファーのソフトウェアの環境の内の生成できます。 図 1 に示すように、元の JPEG の画像はソフトウェアにインポートされ、座標のリストに石版印刷パターンを作成するために変換されました。 これらの座標がそれからスキャンされた画像を生成した AFM の先端を処理するのに使用されました。

nanolithographically エッチングされたポリカーボネート、 5µm スキャンのインポートされた JPEG の線画 (残っている) および AFM 段階の画像の図 1. 座標 (右の)。 元の JPEG スキャンはパブロ・ピカソのコピー、 「ドン・キホーテ」です。

図 2 チオールのショーの nanografting。 nanografting は decanethiol の自己組み立てられた単一層が吸着された (SAM)金の表面で行われました。 イメージ投射および石版印刷はテールが長く 8 つの炭素原子 decanethiol よりである octadecanethiol を含んでいる水溶液の接触モードで行われました。 低い力、視覚化された AFM 単に SAM。 ただし、より高い力が石版印刷の間に応用だったときに、 AFM は元の SAM の分子を転置しました。 長後につかれた分子はそれから上げられた表面に終って SAM を直すために拡散しました。 螺線形は 15nm の 40nm、平均線幅 (FWHM)、および 0.15nm の平均高さの平均行送りが付いている直径の 620nm、です。 モノラル原子ステップは (の 111 の) 金背景で示されています。

Au の (111 の) 表面のチオールの図 2. Nanografting。 1.5µm スキャン。 礼儀 M. 劉および G. 劉のデービスカリフォルニア大学を見本抽出して下さい。

図 3 は液体で Lambda ダイジェスト DNA のスキャンの前後に示します。 力のカーブはユーザー選ばれたサイト 1、 2 および 3 でなされました (画像 「の前に」)。 DNA は」画像の後の 「で力を行うことが曲がる間、先端が汚染物 (推定上 DNA) を取ったのでより広く現われます。 力のカーブは伸ばされた DNA の独特 B-S の転移を示します。

図 3. Lambda のダイジェスト DNA の 3 時で取られて力のカーブが 1µm スキャンは、ポイントをマウス選びました (右の)。 B-S の転移の異なった部分は力のカーブで目に見えます。

図 4 は単一囲まれたカーボン nanotubes の束を使用して圧延の実験を説明します。 最初の画像は左下からそれに続く画像で処理される上部の右に動作する単一の隔離された nanotube の束を示します (より大きい束はより小さい束の右へまた目に見え、原子ステップはまた目に見えます)。 画像 A、 C、 E および G は MicroAngelo インターフェイスを使用して続かれる片持梁先端の経路 (黄色) を示します。 図 B、 D、 F および H は処理された nanotube に対する効果を示します。 図 A では、 B は nanotube の束を二またに分ける右に、上部右のセクションより低いセクションが左に転送される間、転送されます。 図 C から H で示されている追加処理は nanotube セクションを再調整します。 処理の間に、正常なローディング力は 90nN にセットされました。 片持梁先端のわずかな速度は画像すべての 1µm/second であり、縦のスケールは 15nm でした。

図 4. 単一囲まれたカーボン nanotubes の転送の束。 黄線はユーザーの処理を示します。 「管の上部セクションが 「A」のコマンドに正しく基づいて転送したことを B」は示します。 次に、管のより低いセクションは右に転送されました (次に C の D) は、去りました (E の F)、および正しく再度 (G の H)。 1.45µm スキャン、縦のスケール 15nm。

MicroAngelo はまた Piezoresponse 力の顕微鏡検査と共に使用することができます (PFM)。 PFM がバイアスのアプリケーションによって ferroelectric 分極を修正するのに使用することができます。 応用フィールドは十分に大きい (すなわちローカル強制的なフィールドより大きい) 時 ferroelectric 分極の逆転を誘導するには、できます。 この技術は飛行機の画像が ferroelectric 石版印刷によって ferroelectric フィルムに模造された図 5 に示すように 「書きます」単一の領域、領域のアレイおよび複雑なパターンを、使用することができます。 パターンは表面の地形を変更しないで書かれています。 この執筆プロセスのための最終的な限界は先端の物質的な特性そして鋭さによって定められます。 最適の条件の下で、 5-8nm 機能の信頼できる製造は (情報蓄積のためのビットサイズ) 示されました。 特に、表面の分極は地勢か溶着金属パターンに分極パターンを変形させるためにパスを提供する酸の分解および金属の hotodeposition プロセスの表面の化学反応を制御します。

ゾル・ゲル PZT の薄膜の図 5. Pitts モデル 12 複葉機の石版印刷。 Piezoresponse 力の顕微鏡検査の (PFM)振幅はされた地形の上に塗られます。 14.5µm スキャン、ビットマップされた石版印刷。

図 6 はケイ素の表面の陽極酸化の石版印刷を示します。 パターンは JPEG としてソフトウェアに最初にインポートされ、次に -10V と 20nm/s. の伝導性の片持梁先端で斜めに書かれていました。 AR のロゴは AC モードに書かれました。

AC モードに書かれるケイ素の図 6. 陽極酸化の石版印刷 1µm スキャン。

MicroAngelo はまた保護所の研究 MFP NanoIndenter を使用して tribological アプリケーションのための量的な測定を可能にします。 図 7 はポリウレタンで行われるスクラッチおよび刻み目を示します。

ポリウレタン、 17µm スキャンの図 7. 刻み目およびスクラッチ。

1 つの完全なシステムの力そして柔軟性

MicroAngelo のすべての力そして柔軟性が各保護所 SPM システムに構築したことを見つけます。 保護所に今日連絡するか、または保護所の研究が nanolithography および nanomanipulation のための右の選択なぜであるか見るために私達にサンプルを送って下さい。

ソース保護所の研究

このソースのより多くの情報のために保護所の研究を訪問して下さい

Date Added: Sep 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:20

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