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  • Park
    XE7
    AFM Technology
 

Accurate XY Scan by Crosstalk Elimination

Park Systems의 진보된 교차간섭 제거(XE) 스캔 시스템은 상기에서 언급된 모든 문제들을 효율적으로 해결해 줍니다. 이러한 구성에서는, XY 방향으로만 존재하는 샘플을 스캔하기 위해 2차원 플렉셔 스테이지를 사용하였고, Z 방향으로만 존재하는 탐침 캔틸레버를 스캔하기 위해 압전작동기를 사용하였습니다. XY 스캐너를 위한 플렉셔 스테이지는 고체 알루미늄으로 만들어 졌으며 이것은 XY 스캐너가 높은 직교성과 우수한 면 외 운동 프로파일을 가졌음을 입증합니다. 플렉셔 스테이지는 XY 방향에서 최대 수 백 Hz인 상태의 큰 샘플(최대 1 kg)을 스캔할 수 있습니다. XY 축들이 요구하는 대역폭이 Z 축이 요구하는 대역폭에 비해 훨씬 낮기 때문에 이 스캔 속도는 충분합니다. Z 스캐너를 위한 압전장동기가 사전에 적절하게 미리 설치된다면 큰 푸시풀 힘과 함께 높은 공명 주파수(최대 10 kHz)를 갖습니다.
 

XE scan system

XE-systems
  • independent, loop XY and Z flexure scanners for sample and probe tip

XY flexure scanner

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  • Flat and orthogonal XY scan with low residual bow
 

XE-Peformance

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Figure 9. Zero background curvature by Park Systems XE-system (a) and typical background curvature of a conventional AFM system with a tube scanner (b). (c) shows the cross section of these background curvatures.
Figure 9 shows unprocessed AFM images of a bare silicon wafer taken with the XE-system (a), and with a conventional AFM (b). Since the silicon wafer is atomically flat, most of the curvatures in the image are scanner-induced artifacts. Figure 9 (c) shows the cross section of the images in Figure 9 (a) and (b). Since the tube scanner has intrinsic background curvatures, the maximum out-of-plane motion is as much as 80 nm when the X-axis moves 15 μm. The XE scan system has less than 1nm of out-of-plane motion for the same scan range. Another advantage of the XE scan system is its Z-servo response. Figure 10 is an image of a porous polymer sphere (Styrene Divinyl Benzene), whose diameter is about 5 µm, taken with the XE-system in Non-Contact mode. Since the Z-servo response of the XE-system is very accurate, the probe can precisely follow the steep curvature of the polymer sphere as well as small porous surface structures without crashing or sticking to the surface. Figure 11 shows another example that demonstrates the high performance of the z-servo response with a flat background.
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Figure 10. Figure 11.
 

Best Life, by True Non-Contact™ Mode

완전 비접촉 모드TM의 원자간 힘의 인력 구간에서는 팁-샘플간의 거리가 수 나노미터 수준에서 성공적으로 유지됩니다. 팁의 작은 진폭은 팁-샘플 상호작용을 최소화시키며 이것은 최상의 팁 보존과 극소량의 샘플 변형이라는 좋은 결과를 야기합니다.

True Non-Contact™ Mode

non-contact
  • 작은 팁 마모 = 장기적인 고해상도 스캔
  • 비파괴적인 팁-샘플 상호 작용 = 견본 수정의 최소화
  • 파라미터에 의존하는 결과의 면제

Tapping Imaging

tapping-imaging
  • 빠른 팁의 마모 = 흐릿한 저해상도 스캔
  • 파괴적 팁-샘플 상호작용 = 샘플 손상 및 변경
  • 파라미터에 의존적

Longer Tip Life and Less Sample Damage

AFM의 끝부분은 날카로우며 부러지기 쉽기 때문에 샘플과 맞닿게 되면 순간적으로 무뎌지고 AFM의 해상도를 제한하며 이미지의 질을 감소시킵니다. 연한 샘플은 팁에 의해 손상을 입을 수 있으며 샘플의 높이가 부정확하게 측정될 수 있습니다. 따라서, 팁의 온전함을 유지해야 일관된 고해상도로 정확한 데이터를 습득할 수 있습니다. XE-AFM의 완전 비접촉 모드 TM는 팁을 보존해주기 때문에 팁의 수명이 연장되고 샘플이 손상되지 않을 것입니다. 1:1 형상비로 나타낸 다음 그림은 XE-AFM에 의해 이미징된 얕은 트렌치 소자격리 샘플의 가공되지 않은 데이터 이미지를 보여주며, 이 샘플의 깊이는 주사 전자 현미경(SEM)에 의해 측정되었습니다. 이러한 방식으로 이미징을 하는 팁은 20회의 샘플 이미징 이후에도 마모가 되지 않습니다.xe-afm
 

Park XE7 features

2D Flexure-Guided Scanner with 10 µm x 10 µm Scan Range

xe7 flexure-guide대칭형 2차원 플랙셔와 고출력 압전 스택으로 구성된 XY 스캐너로, 평면 외 움직임을 최소화하여 이동의 직교성이 높으며 나노미터 규모의 정밀한 시료 스캔에 필수적인 반응성이 우수합니다..XE7은 낮은 노이즈와 빠른 서보 응답을 위해 단단하며 소형인 구조로 설계되었습니다.

Flexure-Guided High Force Z Scanner

Z 스캐너의 고출력 압전기 스택과 플랙셔 구조를 사용하여 기존 원자현미경에 사용된 스캐너보다 수직 방향으로 더욱 빠르게 이동할 수 있습니다. 옵션을 통해 최대 Z 스캔 범위를 12 µm에서 25 µm로 넓힐 수 있습니다.

Slide-to-Connect SLD Head
sld-head

AFM의 헤드는 더브테일(dovetail) 레일을 따라 이동시켜 탈 부착이 쉽도록 설계되어 있습니다. 초발광성 다이오드(SLD)는 가간섭성이 낮으므로 반사율이 높은 표면을 정확하게 이미징하고 pN 힘-거리 분광을 정밀하게 측정할 수 있습니다. SLD 파장은 가시광선 스펙트럼을 사용하는 실험과 AFM과의 결합에 있어 사용자의 간섭문제를 해결합니다.

Accessible Sample Holder

고유한 설계의 헤드를 통해 측면에서 시료와 팁에 접근할 수 있으며 샘플의 크기는 최대 100mm 까지 다룬다.

Manual XY Sample Stage

수동식 XY 스테이지는 샘플의 측정 위치를 쉽고 정밀하게 제어합니다. XY 샘플 스테이지의 이동 범위는 13mm x 13mm입니다.

Manual Optics Stage
직접 관찰 광학장치의 초점 메커니즘을 수동으로 조정합니다.
Park XE Control Electronics with DSP Board in Controller
1 1 Controller

원자현미경의 나노 규모 신호는 고성능 XE 전자회로에 의해 제어 및 처리됩니다. 저 노이즈 설계와 고속 처리 장치를 갖춘 XE 전자회로는 나노 규모 형상 이미징에 이상적인 완전 비접촉 모드를 실현하고 정밀한 전압 및 전류 측정을 가능하게 합니다.

• 600MHz 및 4800MIPS 속도의 고성능 처리 장치
• 정밀한 전압 및 전류 측정을 위한 저 노이즈 설계
• 다양한 SPM 기술을 활용할 수 있는 다용도 시스템
• 원자현미경 입출력 신호에 접근할 수 있는 외부 신호 접속 모듈
• 최대 16채널 데이터 이미지
• 최대 데이터 크기: 4096 × 4096
• 16비트 500kHz 속도의 ADC/DAC
• TCP/IP 연결을 통해 PC의 전기 노이즈 차단

XE7-Technical Info