上海卓伦微纳米设备有限公司
 
 
 
 
 
 
 

 

ZL 3000型 扫描探针显微镜

功能简述:

您知道,扫描探针显微镜是一个大家族,针对不同的专业领域的研究需要,一些新的功能模块,甚至是品种会不断地被开发出来。ZL 3000型扫描探针显微镜就是这一行业发展趋势下的产物。2001年,我们在业内率先提出了SPM模块化、通用化发展的设计思路,在上海市和国家项目基金的支持下,我们设计了强大的MicroNano NewSPM通用平台体系,在此基础上高效地创新新功能,始终以领先一步的技术开发优势赢得了我们的用户。如果您对我们技术创新历程感兴趣,可以点击了解公司介绍创新历程中的有关内容。

ZL 3000型目前可实现单机集成扫描隧道显微镜,原子力显微镜的接触、侧向力、轻敲、相移工作模式,扫描声学显微镜(国内独家配置,磁力显微镜,摩擦力显微镜,静电力显微镜,液相SPM,导电原子力显微镜,台阶/膜厚测量功能,纳米加工刻蚀功能,样品加热台装置,环境检测功能,高精度样品定位功能(该功能模块由高分辨彩色CCD观测系统、高精度计算机自动控制样品移动平台(国内独家配置、大范围高精度自适应扫描器(全球独有核心关键技术,可实现从120微米几纳米扫描范围连续定位高精度成像)三部分组成),样品特殊定位搜寻功能等。

这是目前国内功能最全、配置最高的一款多模式扫描探针显微镜。

ZL 3000型不是一款固定配置的机型,所以选购ZL 3000型的方法是根据您的专项科研需求,咨询我们的销售工程师,任意组合选配功能模块。请注意,由于有些模块(如静电力、磁力、导电力、加热台等)并非常规科研所需要的,您应该仔细了解各个功能模块,选购符合您专项科研需求的功能部分,当然,如果您今后再需要这些功能,也可以二次购买,模块化升级。

 

 1.扫描系统:
     1.1 扫描模式:STM恒流/恒高模式,I-Z/I-V曲线测量;
                AFM接触/横向力/轻敲/相移/抬起
/RMS模式,力曲线 、振幅-距离曲线、频率-相位曲线
                       相位-距离曲线、频率-振幅曲线 测量分析
   1.2 最大扫描范围:50μm*50μm扫描器(可选配100μm*100μm/120μm*120μm扫描器
           单一 大量程自适应扫描器不更换技术,最大120μm扫描器可达HOPG原子分辨率
   1.3 分辨率:
            扫描隧道显微镜STM:X-Y向0.1nm;Z向0.01nm;HOPG原子定标
            接触模式AFM:X-Y向0.2nm;Z向0.03nm;云母晶格定标
            轻敲模式AFM:X-Y向0.2nm,Z向0.1nm;DNA样品验证
           单一 大量程自适应扫描器不更换技术,最大120μm扫描器可达HOPG原子分辨率
   1.4 样品台尺寸:直径≤Φ70mm,厚度≤30mm,重量≤15g
   1.5 探针识别:自动识别当前针尖类型,软硬件自动切换到相应的工作模式,无需人工干预。
   1.6 探针保护:独特设计的针尖保护技术,包括自动进针保护和平滑移动保护,能有效降低样品对
            针尖的损伤,使仪器长时间保持高分辨图像。
   1.7 探针趋近:高精度高速伺服电机,控制针尖自动逼近样品,行程<30mm,步长<23nm
   1.8 样品移动:计算机控制 高精度电控样品移动平台国内独家配置
   1.9 纳米加工矢量刻蚀功能 、图形刻蚀功能压痕/机械刻画、电脉冲刻蚀
                            
(右图为图形刻蚀楷体“扫描探针显微镜”字样)
 
  2.样品定位功能模块
    2.1 高分辨彩色CCD光学显微系统:在计算机上成像,用于观察探针和样品,放大倍数80—600倍,视场
            1.6mm, 工作距离10cm,配套控制及成像软件。一体式设计,工作过程中不必移开,可全程
            随时观测。
    2.2 高精度电控样品移动平台:计算机自动控制,配合光学显微系统进行精确样品移动和定位。全程可视
       2.2.1 移动范围5mm*5mm,单步最小步长50nm
       2.2.2 高精度电控移动平台和单一大量程自适应扫描器技术结合,实现从最大量程到最小几纳米扫
             描范围内,全程计算机控制样品定位,无盲点
       2.2.3 直接用鼠标拖动待测区到目的地,计算机控制移动平台自动移动
       2.2.4 可任意设置原点位置,一键返回(计算机控制移动平台自动回到设置的原点位置)
       2.2.5 可任意标记多个测样点,编制定位路径,计算机控制移动平台自动到达各设定的测样点
       2.2.6 可直接输入X、Y方向移动数值,计算机控制移动平台自动定位
                  国内独家配置,其它厂商只提供手动调节的精密螺杆移动平台,无法实现样品精密定位搜寻。
        2.3   单一 大量程自适应扫描器:最大120μm扫描器可达HOPG原子分辨率 ,测样过程中不用更换扫描器
        可实现从120微米几纳米扫描范围连续定位高精度成像全球独有核心关键技术
              
  3.控制系统:
   3.1 控制/采集精度:采用16位扫描/采样差分同步独立高压放大专利技术16通道双16A/D
                       (精度相当于23位);12通道16位D/A;4通道双16位D/A(精度相当于23位)
                            集成数字锁相放大技术和直接数字频率合成技术
   3.2 反馈方式:8通道  数字化反馈+数控模拟反馈
   3.3 中枢控制器:32位ARM技术,16 M RAM ,2M Flash ROM
   3.4 中枢总线:数字总线:速度24M/s,宽度16位;
                 外部地址总线:速度24M/s,宽度8位;
                 固件下载总线:速度500Kb/s,宽度8位,可直接远程下载升级可编程电子器
                     件中的程序;模拟总线:-10~+10V,信噪比200000:1。
   3.5 中枢总线余量:3通道16位D/A;3通道双16位A/D(精度相当于23位);20位DIO
   3.6 扩展余量:16通道16位D/A;16通道双16位A/D(精度相当于23位)
   3.7 高压单元:±300V 纹波噪声1.5mV;4通道双16D/A(精度相当于23位)提供扫描器XYZ
                 三个方向的控制电压;可扩展到8通道
   3.8 计算机接口:USB2.0接口
   3.9 扫描频率:0.1300Hz
   3.10 扫描角度:-180˚~180˚连续可调
   3.11 图像采样点:128×128/ 256×256 / 512×512 / 1024×1024 / 2048×2048可调
   3.12 电流检测灵敏度≤10pA
   3.13 力检测灵敏度5pN
   3.14 预置隧道电流:1pA50nA
   3.15 偏置电压:-10+10V
   3.16 温湿度传感器,实时环境检测精度:温度0.1℃,湿度0.5%RH,液晶屏显示
 
  4.软件系统:
       4.1 操作系统:Windows 98/2000/XP
       4.2 在线控制软件:四窗口图像界面,可观察4个不同数据通道同步成像;系统智能记忆功能 :    
                     一个参数改变,相关参数会根据系统经验自动调节到最佳范围;压电陶瓷非 线
                     性校正,曲面拟合校正,样品倾斜校正等。
       4.3 图像处理软件:3D显示,滤波处理,图像修饰,边缘增强、形态学处理、图像格式转换,图像
                     几何变换、调色板设置等。
       4.4 数据分析软件:粗糙度分析,颗粒度分析,剖面分析,膜厚分析、台阶分析、各种曲线统计/
                     析等。
   4.5 软件开发模板:便于用户进行二次开发,完成特殊的数据处理功能。
   4.6 专业膜厚/台阶测量分析软件:SPM仪器测量膜厚的技术关键在于有效搜寻到并能够控制探针移
           动到薄膜或者台阶的边沿,只有使用我们国内独家配置的高精度电控样品移动平台配合CCD系统
           才可以做到。
   4.7 远程控制软件:支持远程网控技术,提供远程培训、远程检修、远程实验服务(选配)
   4.8 软件服务包:软件以插件方式终身享受免费升级服务。
 
  5.工作条件:
   5.1 环境温度:0-35摄氏度
   5.2 相对湿度:0-65%
   5.3 工作电压:220V(±10%),50Hz
 
  6.专业SPM选配功能:

6.1 扫描声学显微镜:能够不破坏样品,获得反映材料
            表面以下纳米尺度结构的声学像和性能的原
            位检测。
分辨率≤10nm,工作频率300Hz
           
~30kHz,工作电压:1~3V
     

详情请点击了解  ZL Ac-II型扫描声学显微镜功能模块

无铅功能陶瓷3300nm
左图AFM形貌像,右图声学像

    6.2 磁力显微镜:分辨率50nm(硬盘或DV磁带磁畴振幅及相移图像验收,获得样品纳米尺度局域上
           形貌像和与其对应的磁畴结构及分布图

硬盘9534nm
左图AFM形貌像,右图MFM磁畴分布像

     6.3 静电力显微镜:获得样品纳米尺度局域上形貌像和与
          其对应的
静电场分布图
     6.4 导电原子力显微镜:获得样品纳米尺度局域上形貌像
          和与其对应的电流像;通过对偏压进行调制,可得
          到样品表面局域
I-V
曲线等信息
      6.5 摩擦力显微镜:可定量评价极轻载荷下(10-7--10-9N)薄膜材料的摩擦学特性。 
         可用对分模式准确标定微悬臂与扫描方向的角度;
          可连续改变正压力进行测量;
          可同时测到样品起伏、针尖所受的起伏力、横向力;
          可获取微观摩擦系数。
 
     
      6.6 液相SPM:配置液相环境探针装置和液池的智能针尖架,
 
         实现液相SPM功能。用户使用液相SPM模式时,只需
            插入智能针尖架,系统会自动识别针尖类型,软硬件会
            自动切换到相应模式,无需人工干预。

液相SPM智能针尖架照片
(液相SPM非常适用于生物样品,而且对克服毛细力和消除静电也有显著的作用。)

      6. 样品加热台 系统:
          可以控制样品温度,控温范围:室温
~150℃;精度0.5℃。
          独特设计的样品冷却系统,使降温控制更加快速准确。
          样品台直径
30mm,选用低温度系数的合金材料,加热台
              系统内绝缘层设计,可有效抑制热飘移现象对成像
              质量的影响。
 

样品加热台系统照片  和  结构图

      6.8  纳米加工:DPN浸润笔模式  
 
 
 

 

 
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