Нанотехнологический комплекс «Умка» производства концерна «Наноиндустрия»

Продолжая обзор российских производителей зондовых микроскопов, представляем
нанотехнологический комплекс «Умка».

Концерн «Наноиндустрия» осуществил разработку нового программного обеспечения для производимого им нанотехнологического комплекса «УМКА». Разработка этого ПО велась с использованием адаптированной технологии IBM Rational. Новое ПО существенно упрощает использование комплекса, повышает качество визуализации образцов и снижает квалификационные требования к начальной компьютерной подготовке пользователей за счет упрощения пользовательского интерфейса и более оптимальной работы. Это облегчает использование микроскопа как в научных и производственных организациях, так и в любых учебных: школах, колледжах и ВУЗах.

Созданный на основе сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) нанотехнологический комплекс (НТК) «УМКА» предназначен для проведения демонстрационных, исследовательских и лабораторных работ в области физики, химии, биологии, медицины, генетики и других фундаментальных и прикладных наук, в том числе, технологических работ в сфере наноэлектроники. «УМКА» является прекрасным инструментом для обучения современным практическим методам работы с наноразмерными структурами. Комплекс используют для исследований в научных и промышленных лабораториях.

Принцип работы туннельного микроскопа имеет значительное отличие от всех других микроскопов и основан на квантовой природе частиц. В основе его работы лежит туннельный эффект — явление туннелирования электронов через узкий потенциальный барьер между металлическим зондом и образцом во внешнем электрическом поле. СТМ осуществляет детектирование локального взаимодействия (изменение силы тока), возникающего между зондом и поверхностью исследуемого образца при их взаимном сближении. При этом в цепь, состоящую из иголки (зонда), образца и источника напряжения, поступает ток. Данные о материале и топографии поверхности получают при изменении расстояния между образцом и иглой (уменьшении туннельного зазора) либо по изменению величины туннельного тока. С помощью СТМ можно получить изображение поверхности вплоть до атомарного разрешения.

В СТМ «Умка-02-U» зонд расположен горизонтально. Образец располагают на направляющих на некотором расстоянии от острия зонда, а затем включают автоматический подвод. Подвод осуществляется с помощью пьезокерамических трубчатых элементов.

Для контролируемого перемещения иглы на сверхмалые расстояния, в СТМ используются два пьезоэлектрических двигателя. Их задача – обеспечить прецизионное механическое сканирование зондом исследуемого образца. С помощью системы грубого позиционирования образец подводится к зонду. По мере их сближения в цепи появляется туннельный ток. Как только он достигает определенного значения, начинается мягкий подвод.

Такая схема обеспечивает автоматическое точное позиционирование образца и не дает зонду «воткнуться» в поверхность образца.

Компания также производит спектроэллипсометр «ЭЛЬФ» — универсальный двухканальный спектральный фотометрический эллипсометр, электронный прибор, позволяющий с помощью методов эллипсометрии выполнять:

— определение толщин тонких плёнок и слоев в многослойных тонкопленочных структурах;
— определение спектров оптических свойств материалов;
— исследование структуры материалов;
— анализ состояния поверхности и структуры тонких поверхностных слоев.

Имеет широкую сферу применения. Может использоваться в научно-исследовательских и учебных целях, а также для осуществления контроля качества в промышленных лабораториях.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.