Your browser does not support JavaScript!
奈微與材料科技中心
歡迎光臨奈微與材料科技中心

Recent

數據載入中...
高真空型掃描式探針顯微鏡(High Vacuum Scanning Probe Microscope)

儀器說明

一、 儀器廠牌型號:

SEIKO SPA-300HV

二、重要規格
1. 硬體控制系統Hardware control system

掃描速度Scan speed: 0.05 ~ 125 Hz ; nm ~ µm /sec
掃描旋轉角度: 360 degree ( 精度 ± 0.1degree )
顯示晶片解析度DSP : 40 位元bit
樣品上之偏壓: ±10 伏特V
Control resolution: 水平X-Y :18 bits DAC ± 200V ; 垂直Z : 21 bits DAC ± 200V

2. 掃描器20 um scanner

掃描範圍: 水平nm~20um ; 垂直~1.6um
水平解析度≦0.2nm , 垂直解析度≦0.01nm
樣品大小 ≦ 35mm直徑Φ x 厚度10mm

3. 探針移動平台

手動機械式移動範圍 ± 2.5m

三、儀器功能
1. 原子力顯微鏡Atomic Force Microscope(AFM)

・模式 : contact mode
・操作環境 : 大氣下、真空
・配合使用20μm掃描器可達到水平解析度≦0.2 nm , 垂直解析度≦0.01 nm

2.動態力顯微鏡 Dynamic Force Microscope (DFM)
  • 操作模式 : cyclic-contact mode (intermittently contacting function)
  • 操作環境 : 大氣下、真空
  • 水平解析度≦1.0 nm , 垂直解析度≦0.1nm
  • 可同時得相位影像phase image
分析圖形範例:

探針掃瞄過程經由回饋系統調整z軸高度使維持作用力,電腦記錄z軸調變過程,可獲得表面形貌影像(左圖)。掃瞄過程同時可偵測相位的變化並得到相位影像(右圖)。

3. 磨擦力顯微術 FFM (Friction Force Microscopy)

・操作模式 : contact mode
・操作環境 : 大氣下、真空
分析圖形範例:
探針掃描材料表面的過程中,因為表面物質的不同材料特性,其磨擦係數也相對不同。四象限二極體(PSPD) 可偵測到懸臂樑水平方向不同程度左右扭曲,分析曲線可呈現材料表面的磨擦力關係。

4. 氧化加工模式Vector Scan (Lithography)

・操作環境 : 大氣下
・可直接輸入座標做微影氧化加工
分析圖形範例:
在探針尖端與矽的樣品表面間,加電壓使空氣中的水模分解而發生電化學反應,並將矽的表面氧化,產生二氧化矽的奈米圖樣,稱為奈米氧化加工。下圖為奈米材料中心的英文簡寫CNMM圖樣。

5. 磁力顯微術MFM(Magnetic Force Microscopy)

・操作模式 : contact mode
・操作環境 : 大氣下、真空
分析圖形範例:
磁性探針尖端鍍上一層磁性薄膜材料,使探針在掃描過程中會與材料表面磁區發生作用力而改變探針的共振頻率。下圖為磁片表面磁區的圖樣。

6. PFM顯微術(Piez Response Microscopy)

・操作環境 : 大氣下、真空
分析圖形範例:
探針掃描過程,延z軸方向加電壓鐵電材料具有極化的特性,下圖為鐵電材料被極化影像圖與定點的Z-V分析曲線。

7. KFM顯微術(Kelvin Force Microscopy)

・操作環境 : 大氣下、真空
分析圖形範例:
掃描的過程中,在導電探針與樣品間施加交流電壓,樣品產生表面電荷,將改變與探針作用力,利用DC回饋系統於掃描的過程維持探針電位(Vp)與樣品表面電位(Vs)相等(Vp= Vs),使其間作用力變化趨於零。根據DC回饋紀錄可知樣品表面電位。

8. 表面電流量測( Conductive-AFM )

・操作環境 :大氣下、真空
・樣品微小範圍的導電性
・任意點的I / V特性(-100pA~100pA)
・低電流模式≻1011 V/A放大器
電流分辨率約60fA RMS
分析圖形範例:
下圖為表面電流I / V特性影像與圈選區分析;左邊為絕緣區,右邊為導電區,可知兩區域面的面平均電流差值。

 

四、服務項目及收費標準
  
設備名稱 / 服務項目 清大 其他學界 業界

高真空型掃描式探針顯微鏡(High Vacuum Scanning Probe Microscope

委託

代工

代工費

1,500/

2,000/

2,500/

上機前樣品處理、量測、數據圖片處理

報告費

若需[國立清華大學奈微與材料科中心]測試報告,除代工費,需另加收2,000元。

自行

操作

開機費(2hr)

1,500/

2,000/

4,000/

超時費 750/ 1,000/ 2,000/
 

五、代工申請表

 

代工申請單下載

 
 
六、聯絡人:
聯絡人
負責人員 劉恩惠博士
Tel (03)5715131分機 42288
E-mail ehliu@mx.nthu.edu.tw
聯絡人
負責人員 李薇妮博士
Tel (03)5715131分機31032
E-mail wnlee@mx.nthu.edu.tw
儀器室地點國立清華大學 教育館 124-1實驗室

 

瀏覽數