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集多功能于一體的原子力顯微鏡


Park XE15原子力顯微鏡具有眾多的獨特功能,是處理多種樣品的共享實(shí)驗室、進(jìn)行多變量實(shí)驗的研究院以及晶片故障分析工程師的理想選擇。同時(shí),合理的價(jià)格和穩健的功能使之成為業(yè)內認可的大型樣品原子力顯微鏡之一。



MultiSample?(多重采樣?)掃描器帶來(lái)便捷樣品測量

Park XE15能夠一次性?huà)呙韬蜏y量多個(gè)樣品,讓您的效率提高。您只需要將樣品放入工作臺,再啟動(dòng)掃描程序便可。該功能也可以讓您在相同的環(huán)境條件下掃描樣品,從而提高數據的**性和穩定性。

      

可掃描大件樣品

大多數的原子力顯微鏡不同,Park XE15可掃描尺寸為200 mm x 200 mm的樣品。這樣既滿(mǎn)足了研究員對掃描大樣品的需求,也讓故障分析工程師能夠掃描硅片。

    

功能齊全,可滿(mǎn)足各種需求

Park XE15配有絕大多數的掃描模式,可掃描各種尺寸的樣品。得益于此,Park XE15是共用實(shí)驗室的*佳配置,能夠滿(mǎn)足每個(gè)人的需求。


MultiSample?(多重采樣?)掃描器帶來(lái)便捷樣品測量 

Park XE15 MultiSample?掃描系統 

Park XE15 MultiSample? scan system
· 一次性自動(dòng)多樣品成像
· 特別設計的多樣品卡盤(pán),可裝載多達16個(gè)樣品

· 全機動(dòng)X(jué)Y軸樣品臺,行程范圍達150 mm x 150 mm

借助電動(dòng)樣品臺,MultiSample?掃描模式能夠允許用戶(hù)自行編程,借助自動(dòng)化步進(jìn)掃描,實(shí)現多區域成像。


流程如下:
1.記錄用戶(hù)定義的多個(gè)掃描位置
2.在**個(gè)掃描位置成像
3.提升懸臂
4.將電動(dòng)樣品臺移至下一個(gè)用戶(hù)定義坐標
5.探針接近

6.重復掃描


記錄多個(gè)掃描位置十分簡(jiǎn)單,您可以輸入樣品-樣品臺坐標或使用兩個(gè)參考點(diǎn)校正樣品位置。該自動(dòng)化功能大大減少您在掃描過(guò)程中需要的工作,極大提高了生產(chǎn)力。



無(wú)掃描器弓形彎曲的平直正交XY軸掃描
Park Systems的先進(jìn)串擾消除(XE)掃描系統能夠有效解決上述問(wèn)題。我們使用了二維柔性平臺專(zhuān)門(mén)掃描樣品的XY軸位置,并通過(guò)壓電疊堆傳動(dòng)裝置專(zhuān)門(mén)掃描探針懸臂的Z軸位置。用于XY軸掃描的柔性平臺采用了固體鋁材,其具有超高的正交性和出色的平面外運動(dòng)軌跡。柔性平臺可在XY軸掃描大型樣品(1 kg左右),頻率*高達100 Hz左右。由于XY軸的帶寬要求遠低于Z軸的帶寬要求,因此該掃描速度已然足夠。用于Z軸掃描的壓電疊堆傳動(dòng)裝置具有大的推拉力和高共振頻率(約10 kHz)。

XE scan system

適用于樣品和探針**的獨立XY軸和Z軸柔性?huà)呙杵?


XY flexure scanner

平直正交的XY軸掃描,殘余彎曲低


XE-Peformence

圖9. (a)表示 Park Systems XE系統的背景曲率為零,(b)是傳統的原子力顯微鏡系統的管式掃描器的典型背景曲率, (c)展示了這些背景曲率的橫截面。
圖9展示了XE系統(a)和傳統原子力顯微鏡(b)掃描硅片時(shí),未處理的成像圖。由于硅片屬于原子級光滑材料,因此圖像中的彎曲大多數是掃描器所引起的。圖9(c)展示了圖9中(a)(b)圖像的橫截面。由于管式掃描器本身帶有背景曲率,因此當X軸的位置移動(dòng)15 μm時(shí),平面外移動(dòng)*大可達80 nm。而在相同的掃描范圍內,XE掃描系統的平面外移動(dòng)則不超過(guò)1 nm。XE掃描系統的另一大優(yōu)勢是Z軸伺服回應。圖10是XE掃描系統在無(wú)接觸模式下拍下的一個(gè)多孔聚合物球體(二乙烯苯)的圖像,其直徑大約為5 μm。由于XE掃描系統的Z軸伺服回應極其精準,探針可以**地沿著(zhù)聚合物球體上的大曲率以及小孔平面結構移動(dòng),而不會(huì )壓碎或粘連在其表面上。圖11是Z軸伺服回應在平坦背景上高性能的表現。


                         

True Non-Contact?模式可延長(cháng)針尖使用壽命,改善樣品保存及精度 

在True Non-Contact?模式中,探針**與樣品的距離在相互原子力的控制下,被成功地控制在幾納米之間。探針**振動(dòng)幅度下,大大減少了探針與樣品的接觸,從而完好地保護了探針和樣品。

True Non-Contact? Mode


· 探針磨損更低=高分辨率掃描更長(cháng)久
· 無(wú)損式探針-樣品接觸=樣品變化程度*小
· 避免參數依賴(lài)

Tapping Imaging


· 探針磨損更快=掃描圖像模糊
· 破壞性探針-樣品接觸=樣品受損變化
· 高參數依賴(lài)性

樣品損壞更少,探針壽命更長(cháng)

原子力顯微鏡探針的**十分脆弱,這使得它在接觸樣品后會(huì )快速變鈍,從而限制原子力顯微鏡的分辨率和圖像的質(zhì)量。對于材質(zhì)較軟的樣品,探針會(huì )破壞樣品,導致其高度測量不準確。相應地,探針保持完整性意味著(zhù)顯微鏡可以持續提供高分辨率的**數據。XE系列原子力顯微鏡的真正非接觸模式能夠極大程度保護探針,從而延長(cháng)其壽命,并減少對于樣品的破壞。下圖中以1:1的長(cháng)寬比展示了XE系列原子力顯微鏡掃描淺溝道隔離樣品的未處理圖像,該樣品的深度由掃描電子顯微鏡(SEM)確定。在成像20次之后,探針幾乎有沒(méi)任何磨損。

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