Соединяя науку и технологии office@sernia.ru
пн-пт 10:00 – 19:00
сб-вс выходные
+7 (495) 204-13-17
8 (800) 301-13-17

Атомно-силовая микроскопия для исследований в промышленности

предыдущий следующий
21 Сентября 2018
Одним из сканирующих зондовых микроскопов высоко разрешения является атомно-силовой микроскоп (АСМ), который широко применяется в исследованиях по определению рельефа поверхности с разрешением вплоть до атомарного. В данной статье мы расскажем, как можно применять АСМ  для исследований в промышленности.

Особенности и возможности АСМ

Одной из отличительных уникальных особенностей работы АСМ является то, что можно проводить измерения образцов не в высоком вакууме, как в сканирующих электронных микроскопах (СЭМ) , а при нормальных условиях, т.е. на воздухе при атмосферном давлении и даже в жидкостях.

Это позволяет получать данные об исследуемом образце без создания дополнительных условий для анализа, что упрощает процесс измерения. Также с помощью АСМ можно исследовать как твердотельные (проводящие и диэлектрические образцы), так и полимерные материалы, что позволяет в промышленных лабораториях исследовать практически любой материал.

Диапазон применения АСМ включает в себя: анализ с высоким пространственным разрешением поверхности,  изучение локальных механических, электрических, магнитных свойств.

Эти измерения могут проводиться с размером сканировании от десятка нм до 150 мкм. В исследованиях шероховатости поверхности АСМ расширяет возможности оптической микроскопии вплоть до атомарного разрешения.

Применение АСМ в промышленности

Полупроводники

GaN - подложка, изображение с микроскопа AFM1000Измерения с помощью атомно-силовых микроскопов представляют особую ценность для промышленности в таких областях, как полупроводники, хранение данных, покрытия и т.д. АСМ совместно со сканирующей электронной микроскопией применяется для обнаружения критических размеров структур: рельефа глубоких канавок и профилей подтрава с размерами в десятки и сотни нанометров, что особенно важно для технологических решений в производстве полупроводников.


Полимеры

Полистироловые шарики, фото с AFM1000Возможности АСМ по отображению композиционного состава гетерогенных полимерных систем (смесей, блоксополимеров, композитов, наполненных каучуков) привлекают внимание исследователей, работающих в промышленности и имеющих дело с синтезом, дизайном и технологией изготовления пластмасс, а также и в равной мере с их использованием. В этом применении АСМ помогает другим микроскопическим и дифракционным средствам диагностического контроля (оптика, рентген и рассеяние нейтронов).

Нанотехнологии

Углеродные нанотрубки, изображения с AFM1000Объекты наномасштаба, такие, как минеральные и органические частицы наполнителя, углеродные нанотрубки или отдельные макромолекулы биологического или синтетического происхождения, оказываются различимыми в АСМ-изображениях. Изучение этих объектов и их самосборки на различных подложках, лучшее понимание этих взаимодействий и путей их контроля необходимо при изготовлении функциональ­ных поверхностей, формировании нанометрового рельефа и манипуляциях с нанообъектами.

Современные атомно-силовые микроскопы

Рынок атомно-силовых микроскопов достаточно насыщен. Вы можете подобрать для себя модель, наиболее полно отвечающую Вашим исследовательским потребностям. В сегодняшней статье мы расскажем об атомно-силовых микроскопах 2-х производителей: CSInstruments (Франция) и FSM-Precision (Китай).

Nano-Observer -  АСМ экспертного уровня

Nano-Observer    
   3 мкм х 3 мкм, графен;                                  5 мкм х 5 мкм, пленка SrTiO;                           150 нм x 150 нм, молекулы С36 на HOPG

ert_3.pngCSInstruments – французский производитель атомно-силовых микроскопов. Выпускает атомно-силовой микроскоп экспертного уровня под названием Nano-ObserverNano-Observer AFM CSI - это многофункциональный инструмент, который отлично подойдет для исследований в области нанотехнологий. Данный АСМ сочетает в себе большие исследовательские возможности и простоту использования, будет полезен в работе как начинающим исследователям, так и опытным пользователям. АСМ комплектуется большим числом опций и дополнительных измерительных модулей

  • модули для электрических измерений
  • модуль для магнитно-силовой микроскопии,
  • модуль  проводящей атомно-силовой микроскопии,
  • модуль модуляции сил,
  • модуль контроля температуры,
  • режим измерения жидкостей.

FM-Nanoview 1000 - простой АСМ по бюджетной цене

изображения с АСМ
3x3 мкм: наночастицы                                      10x10 мкм: полистирольные шарики                10x10 мкм: полупроводниковая пленка

атомно-силовой микроскоп AFM 1000

FSM-Precision - китайский производитель микроскопов. Среди атомно-силовых микроскопов выделяется модель FM-Nanoview 1000 AFM. Это недорогой, высокоэффективный АСМ, отличающий простотой в использовании, высоким разрешением и быстротой построения изображения без потери качества. Микроскоп отлично подойдет для контактных исследований шероховатости поверхности. Среди удобного функционала можно отметить:

  • автоматический выбор резонансной частоты колебания кантилевера;
  • упрощенную схему лазерной системы (без использования зеркала);
  • использование только направляющих по Х и по У;
  • простой и дружественный интерфейс, всё понятно с первого взгляда на программу;
  • имеется цифровая камера, которая выводит данные о расположении иглы над образцом.
Если Вам необходимо получить более подробную информацию о применении атомно-силовых микроскопов в микроэлектронике, обращайтесь в нашу компанию. Наши специалисты расскажут подробно об АСМ и подберут для Вас соответствующее оборудование. Присылайте свои вопросы на электронную почту: info@sernia.ru.