Конструктивные элементы устройств, использующих метод сканирующего зонда – G12B 21/00

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к сканирующим зондовым микроскопам атомарного разрешения, предназначенным для обучения неподготовленных пользователей. Сущность изобретения заключается в том, что в сканирующий зондовый микроскоп, включающий держатель зонда с зондом, установленный на пьезосканере, выполненном в виде пьезотрубки с Х, Y и Z-электродами и закрепленном на основании, держатель образца с образцом, установленный на блоке предварительного сближения образца с зондом, закрепленном на основании, и блок управления с модулем обратной связи, подключенный к пьезосканеру, зонду, блоку предварительного сближения образца с зондом и образцу, введен носитель зонда, выполненный с возможностью установки на держателе зонда. Блок предварительного сближения образца с зондом выполнен в виде пьезопакета с направляющей, на которой установлена каретка с держателем образца. Пьезопакет закреплен на основании и расположен вместе с направляющей, кареткой и держателем образца внутри пьезотрубки. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к областям техники, связанным с прецизионными координатными измерениями геометрии и локальных свойств материала нано- и микроструктур, протяженных в горизонтальном направлении, в частности интегральных микросхем, микроэлектромеханических систем и наномеханизмов. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей, увеличение достоверности измерений, повышение механической жесткости системы, а также на повышение чувствительности и быстроты реакции системы на отклонение координаты исполнительного органа от номинала. Этот результат обеспечивается за счет того, что многокоординатная метрологическая платформа содержит рабочий стол с нанесенными координатными метками для координатной привязки вертикально подвижных измерительных головок, а также двухкоординатный линейный привод для перемещения рабочего стола в горизонтальной плоскости во взаимно перпендикулярных направлениях по бесконтактным аэростатическим направляющим, сопрягаемые наклонные поверхности базы и каретки которых установлены с образованием зазоров для нагнетания текучей среды под давлением. Каретка одной из направляющих механически соединена с базой другой направляющей с возможностью их совместного перемещения. Одна из направляющих (по координате Y) выполнена с сужающейся, а другая (по координате X) - с расширяющейся в направлении рабочего стола кареткой. На образующей зазор наклонной поверхности каретки одной из направляющих и на образующей зазор наклонной поверхности базы другой направляющей установлены постоянные магниты, а на сопрягаемых с ними поверхностях - замыкатели. Постоянные магниты выполнены в виде вставок из намагниченного ферромагнитного материала с полюсными наконечниками из магнитомягкого материала, а замыкатели - из магнитомягкого материала. База верхней направляющей соединена с кареткой нижней направляющей, а база нижней направляющей неподвижно установлена в мостовой конструкции, на которой закреплены измерительные головки. В качестве измерительных головок - лазерный или амплитудный интерференционный фазово-поляризационный микроскоп. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области микросистемной техники и может быть использовано при создании сенсоров, функционирующих на основе туннельного эффекта, обеспечивающих преобразование «перемещение-электрический сигнал», в информационных системах мониторинга для прогнозирования, диагностики и контроля воздействий ударных волн и акустических колебаний на различные конструкции, транспортные средства, промышленные здания и сооружения, температуры, для создания сверхчувствительных микрофонов и диагностического медицинского оборудования. Технический результат изобретения - повышение чувствительности, вибро- и ударопрочности, технологичности туннельного наносенсора механических колебаний и воспроизводимости процесса изготовления, что понижает затраты на его производство. Сущность изобретения: в туннельном наносенсоре механических колебаний кантилеверный электрод выполнен в виде биморфной балки на основе последовательно сформированных слоев с отличающимися друг от друга коэффициентами термического расширения, причем коэффициент термического расширения нижнего больше, чем верхнего слоя, а туннельный электрод выполнен на основе массива нанотрубок. Наносенсор содержит тонкопленочный нагреватель, что обеспечивает возможность десорбции низкомолекулярных веществ, прецизионной юстировки туннельного зазора и формирования нанотрубок после удаления «жертвенного» технологического слоя. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области атомных силовых микроскопов и зондам, применяемым в указанных микроскопах. Зонд для использования в атомном силовом микроскопе или для нанолитографии содержит силоизмерительный элемент, соединенный с наконечником зонда с радиусом наконечника 100 нм или менее. Силоизмерительный элемент имеет низкий коэффициент добротности для, по меньшей мере, одной моды колебаний силоизмерительного элемента, при этом указанный зонд выполнен таким образом, что при воздействии на зонд приложенной извне силы усилие смещения поджимает наконечник зонда или образец, или и тот и другой друг к другу с величиной, превосходящей восстанавливающую силу, возникающую вследствие смещения наконечника зонда при зондировании им образца. Коэффициент добротности можно снизить с нанесением на пластину покрытия из материала, рассеивающего механическую энергию. Цель изобретения - усовершенствование отслеживания поверхности образца зондом, ускорение получения сканированных изображений. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к механическому осциллятору, который определяет начальную точку кантилевера на переднем крае основы и может определять длину кантилевера без зависимости от точности выравнивания и величины травления, и способу изготовления механического осциллятора. Механический осциллятор, полученный посредством обработки пластины, содержит основу, сформированную из подложки, поддерживающей пластину SOI, и структуру, являющуюся кантилевером, которая выполнена из кремниевой тонкой пленки пластины SOI и горизонтально выдвигается из основы. Часть углубленной оксидной пленки между основой и структурой, являющейся кантилевером, удаляется, и кантилевер, начинающийся от переднего края основы, формируется посредством прямого соединения структуры, являющейся кантилевером, с частью, включающей в себя, по меньшей мере, передний край основы, где углубленная оксидная пленка удаляется. 6 н. и 28 з.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к прецизионному интструментарию для научных и производственно-технологических работ. Острийная структура для сканирующих приборов содержит зонд, включающий по крайней мере держатель, левер, на конце которого размещено острие. Зонд выполнен из непрозрачного для излучения материала и содержит прозрачный для излучения поверхностный слой. На поверхность зонда со стороны острия нанесено непрозрачное для излучения покрытие, на вершине острия указанное покрытие отсутствует, образуя нижнюю апертуру. Технический результат - повышение параметра эффективности, характеризующегося соотношением «сигнал/шум». 5 н. и 31 з.п. ф-лы, 39 ил.

Изобретение касается области туннельной и атомно-силовой микроскопии и описывает способ изготовления композитных кантилеверов для СЗМ с консолью из нитрида кремния и с кремниевой иглой. Предлагаемый способ включает в себя формирование из массива кремния вокруг служебных углублений оснований игл, соединяющих кремниевые иглы и консоли из нитрида кремния, что позволяет упростить технологический контроль за остротой иглы и расширить спектр выпускаемых изделий за счет кантилеверов с иглой любой высоты и формы. Технический результат - обеспечение остроты иглы кантилевера и малого угла при ее вершине, а также обеспечение одинаковой формы игл. 14 ил.

Сканирующий зондовый микроскоп содержит средство привода, обеспечивающее детектируемое взаимодействие между зондом и образцом, средство придания колебаний либо зонду, либо образцу, механизм детектирования зонда и механизм обратной связи, обеспечивающий регулирование расстояния, отделяющего зонд и образец. Средство придания колебаний обеспечивает относительное колебательное движение зонда по занятой образцом поверхности так, что зонд выполняет по существу линейную развертку поверхности образца. Во время сканирования поверхности образца участок сканирования охватывается за счет упорядоченного расположения строк сканирования, каждая из которых снимается при колебании либо зонда, либо образца на его резонансной частоте или около его резонансной частоты, так что двойная амплитуда колебания равна максимальной длине строки сканирования, а их упорядоченное расположение обеспечивается действием средства привода. Обеспечивается более быстрое получение данных о взаимодействии образец-зонд и за счет этого повышение скорости считывания или записи информации. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии. Способ включает первое сканирование поверхности объекта с регистрацией сигнала вертикальных перемещений сканера и сигнала взаимодействия зонда с объектом, второе сканирование поверхности объекта в обратном направлении с регистрацией сигнала вертикальных перемещений сканера и сигнала взаимодействия зонда с объектом, вычитание из сигнала вертикальных перемещений сканера, зарегистрированного при сканировании в прямом направлении, сигнала вертикальных перемещений сканера, зарегистрированного при сканировании в обратном направлении, вычитание из сигнала взаимодействия зонда с объектом, зарегистрированного при сканировании в прямом направлении, сигнала взаимодействия зонда с объектом, зарегистрированного при сканировании в обратном направлении, определение коэффициента, на который нужно умножить разность сигналов вертикальных перемещений сканера, чтобы при ее последующем сложении с разностью сигналов взаимодействия зонда с объектом получить максимально близкую к постоянной величину, умножение на найденный коэффициент сигнала вертикальных перемещений сканера, зарегистрированного при сканировании в одном из направлений, и суммирование его с сигналом взаимодействия зонда с объектом, зарегистрированным при сканировании в том же направлении, после чего суммарный сигнал используют в качестве сигнала рельефа поверхности исследуемого объекта. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии и может использоваться на любом приборе из семейства сканирующих зондовых микроскопов, возможно также применение способа на растровом электронном микроскопе. Коррекция дрейфа осуществляется в автоматическом режиме. Вызываемые дрейфом искажения описываются линейными преобразованиями, которые справедливы в случае, когда скорость дрейфа микроскопа изменяется достаточно медленно. В качестве исходных данных используется одна или две пары встречно-сканированных изображений (ВСИ) рельефа поверхности. При встречном сканировании перемещение по строке растра и перемещение от строки к строке в одном изображении производят в направлении, противоположном направлению перемещения в другом. Согласно предложенному способу для исправления искажений необходимо в каждом ВСИ распознать одну и ту же особенность поверхности и определить ее латеральные координаты. Находя коэффициенты линейных преобразований, производят коррекцию ВСИ в латеральной и вертикальной плоскостях. Совместив исправленные ВСИ, выполняют усреднение рельефа в области их перекрытия. Способ позволяет оценивать погрешность исправления дрейфа и получать исправленные изображения, погрешность в которых не превышает некоторого заранее заданного значения. 21 з.п. ф-лы, 23 ил., 4 табл.

Изобретение относится к зонду для зондового микроскопа с использованием прозрачной подложки, в котором кантилевер может быть оптически возбужден и измерен, и к способу изготовления зонда, и к зондовому устройству микроскопа. Зондовый микроскоп имеет зонд, снабженный одним или несколькими кантилеверами (1202, 1204) на одной поверхности каждой из прозрачных подложек (1201, 1203), при этом прозрачные подложки образованы из материала, прозрачного для видимого света или света ближнего инфракрасного диапазона, кантилеверы поддерживаются на предварительно определенных расстояниях от поверхностей и сформированы из тонкой пленки. Прозрачная подложка (1201) разобщает среды внутренней стороны и наружной стороны контейнера и выполняет функцию смотрового окна, обеспечивающего возможность оптического наблюдения и измерения. Кантилеверы (1202, 1204) могут оптически наблюдаться или измеряться со стороны задних поверхностей прозрачных подложек (1201, 1203) и могут быть оптически возбуждены. Прозрачная подложка (1201) содержит оптическую линзу как часть подложки. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение относится к конструкции зонда для сканирующего зондового микроскопа. Предусмотрены зонд для сканирующего зондового микроскопа и способ изготовления зонда, которые могут выполнять точные измерения без контактирования основания кантилевера с измеряемым объектом и без скрывания объекта основанием зонда. Зонд для сканирующего зондового микроскопа включает основание, опорный кантилевер, горизонтально проходящий от основания, при этом верхний конец опорного кантилевера обработан так, чтобы иметь наклонную поверхность так, чтобы не препятствовать оптическому наблюдению измерительного кантилевера, и измерительный кантилевер, предусмотренный на верхнем конце опорного кантилевера и имеющий длину, меньшую или равную 20 микронам, и толщину, меньшую или равную 1 микрону. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения частоты колебаний мультикантилевера. Способ, в котором множество кантилеверов, имеющих различные длины и различные собственные частоты и расположенных группами по радиусам от спирального основания, освещают общим лазерным возбуждающим пятном. Одновременно возбуждают собственные колебания множества кантилеверов постоянным световым возбуждением для измерения колебаний. Устройство содержит множество кантилеверов, имеющих различные длины и различные собственные частоты и расположенных группами по радиусам от спирального основания, средство для одновременного возбуждения собственных колебаний кантилеверов постоянным световым возбуждением. Микроскоп со сканирующим зондом с использованием устройства для измерения частоты колебаний мультикантилевера для самовозбуждения собственных частот кантилеверов, для обнаружения взаимодействия между образцом и зондом на кончике каждого кантилевера в виде изменения частоты самовозбуждающегося колебания, амплитуды самовозбуждающегося колебания или фазы самовозбуждающегося колебания. Технический результат - исключение необходимости включения в состав каждого кантилевера элемента возбуждения, обнаружение и упрощение структуры матрицы кантилеверов за счет оптической накачки и оптического измерения, обеспечение высоких значений добротности и применение разнообразных высокочастотных операций и модифицированных способов для кантилеверов. 19 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нанотехнологическому оборудованию и предназначено для замкнутого цикла производства новых изделий наноэлектроники. Нанотехнологический комплекс содержит блок загрузки носителей объектов (носителей зондов и носителей образцов) с объектами (зондами и образцами), блок подготовки объектов, камеру измерения, включающую сканирующий зондовый микроскоп, с первой системой координатного перемещения, на которой закреплен первый держатель носителей зондов, носитель образцов, пространственно сопряженный с носителем зондов, и транспортную систему. Комплекс снабжен блоком формирования структур и блоком локального воздействия, при этом камера измерения включает первую систему координатной установки носителя зондов на первом держателе, вторую систему координатного перемещения, на которой закреплен второй держатель со второй системой координатной установки носителей образцов, при этом первая система координатного перемещения сопряжена со второй системой координатного перемещения первой системой координатной привязки зондов и образцов, блок формирования структур содержит модуль формирования структур, а также третий держатель с третьей системой координатной установки носителей объектов, блок локального воздействия содержит модуль локального воздействия, а также четвертый держатель с четвертой системой координатной установки носителей объектов, при этом четвертый держатель установлен на четвертой системе координатного перемещения, сопряженной с модулем локального воздействия третьей системой координатной привязки модуля локального воздействия с объектом. Подобное выполнение расширяет функциональные возможности нанотехнологического комплекса. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области нанометрологии и калибровочным структурам, а именно к устройствам, обеспечивающим наблюдение и измерение геометрической формы игл сканирующего зондового микроскопа, в том числе атомно-силовых микроскопов и сканирующих туннельных микроскопов. Изобретение представляет собой тестовую структуру, состоящую из основания и расположенных на нем нанотрубок правильной геометрической формы диаметром от 1 до 10 нм, ось которых параллельна плоскости основания. Технический результат - обеспечение точного определения радиуса закругления острия иглы как в атомно-силовом, так и туннельном микроскопах. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии, а именно к устройствам, обеспечивающим перемещение объекта в плоскости по двум координатам, и может быть использовано для перемещения образцов, носителей образцов, носителей зондов и других элементов в сканирующей зондовой микроскопии. Изобретение направлено на повышение быстродействия и точности измерений. Этот результат обеспечивается за счет того, что двухкоординатный микропозиционер содержит основание, на котором закреплен первый привод по первой координате, сопряженный посредством первого рычага и первого гибкого поводка с первой подвижной кареткой, при этом первый рычаг установлен на основании с использованием первого гибкого шарнира, а первая подвижная каретка установлена на основании посредством первых гибких направляющих. На первой подвижной каретке расположена вторая подвижная каретка посредством вторых гибких направляющих. Имеется второй привод по второй координате со вторым рычагом, имеющим второй гибкий шарнир, и второй гибкий поводок. Второй привод закреплен на основании и сопряжен вторым рычагом посредством второго гибкого поводка со второй подвижной кареткой. Второй рычаг установлен на основании с использованием второго гибкого шарнира. Между основанием и первым и вторым гибкими шарнирами введены вставки с температурным коэффициентом расширения, отличающимся от температурных коэффициентов основания, первой и второй подвижных кареток, первого и второго рычагов, первых и вторых гибких направляющих и приводов. К первому и второму приводам по первой и второй координатам могут быть присоединены первый и второй тензодатчики измерения положения. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии, а более конкретно, к устройствам, обеспечивающим наблюдение, измерение и модификацию поверхности объектов. Сущность: многозондовый модуль для сканирующего микроскопа содержит кассету с зондами, сопряженную с приводом вращения, закрепленным на основании. Кроме того, дополнительно введен трубчатый пьезосканер, одним концом закрепленный на основании и содержащий фланец. Кассета выполнена в виде набора кронштейнов с зондами, установленных на фланце с возможностью подвижек относительно него и взаимодействия с толкателем, сопряженным с приводом вращения. Зонды выполнены в виде кварцевых резонаторов с остриями. Представлены варианты, в которых кронштейны установлены на фланце посредством плоских пружин, либо через шарниры. Толкатель может быть выполнен в виде упора, установленного в обойме, с возможностью взаимодействия с кронштейнами и фланцем, при этом обойма расположена с возможностью вращения относительно фланца. Толкатель выполнен в виде первой платформы с тремя опорами, первые концы которых сопряжены с фланцем, а вторые концы расположены с возможностью взаимодействия с кронштейнами, при этом формы профилей вторых концов опор от края до середины изменяются по закону у=1/х². Толкатель выполнен в виде второй платформы с тремя роликами, расположенными с возможностью взаимодействия с фланцем и кронштейнами и установленными на второй платформе с возможностью вращения. Возможен вариант, в котором толкатель сопряжен с приводом вращения с возможностью размыкания с ним. На фланце может быть закреплен контактный элемент, а кварцевые резонаторы расположены с возможностью взаимодействия с ним электрическими выводами. Технический результат: повышение точности измерений и надежности устройства. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии, а более конкретно к устройствам, обеспечивающим получение информации о топологии и других свойствах поверхности объекта. Сущность изобретения заключается в том, что в зонд на основе пьезокерамической трубки для сканирующего зондового микроскопа, содержащий основание с чувствительным элементом, на котором установлена игла, введен полый корпус, основание выполнено в виде пластины с контактными площадками, чувствительный элемент состоит из пьезокерамической трубки с, по меньшей мере, первым и вторым электродами, сформированными на внешней поверхности пьезокерамической трубки, и, по меньшей мере, одним первым электродом, сформированным на внутренней поверхности пьезокерамической трубки, и, по меньшей мере, вторым и третьим электродами, сформированными на внешней поверхности пьезокерамической трубки. Чувствительный элемент закреплен консольно на основании с электрическим контактом одного из внешних электродов с одной контактной площадкой. Две другие контактные площадки электрической разводкой соединены с двумя другими электродами пьезокерамической трубки. Полый корпус закреплен на основании таким образом, что место закрепления пьезокерамической трубки и электрическая разводка расположены внутри его полости. Игла электрически соединена с третьим электродом. Технический результат - повышение надежности использования зонда и его функциональных возможностей. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии, а именно к устройствам, обеспечивающим получение информации о состоянии поверхности с использованием сканирующей зондовой микроскопии. Сущность изобретения заключается в том, что зонд на основе кварцевого резонатора для сканирующего зондового микроскопа содержит кварцевый резонатор с первым и вторым плечами, на которых закреплены соответственно первая и вторая иглы, которые закреплены в пазах плеч кварцевого резонатора. Существуют варианты, в которых пазы выполняют непосредственно в плечах кварцевого резонатора или слоях клея, полимеризованного на каждом плече. Возможны также варианты, в которых существует механическая связь между иглами или плечами. Технический результат - повышение чувствительности зонда и его надежности. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии, более конкретно к устройствам, обеспечивающим получение информации о состоянии поверхности с использованием сканирующей зондовой микроскопии. Сущность изобретения заключается в том, что в зондовом датчике на основе кварцевого резонатора для сканирующего зондового микроскопа, содержащем платформу с закрепленным на ней кварцевым резонатором с основанием, на платформе последовательно закреплены плоская пьезокерамическая пластина с первым и вторым электродами, изолятор и экран, а также установлен захват, при этом кварцевый резонатор электрическими выводами закреплен в захвате с возможностью разъединения с ним и силового взаимодействия основанием с экраном. Технический результат - повышение разрешения устройства, расширение функциональных возможностей. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим наблюдение в безапертурных оптических микроскопах ближнего поля для получения локально усиленных спектров ГКР. Способ получения зонда для получения локально усиленных спектров комбинационного рассеяния света осуществляется в следующей последовательности: изготавливают гидрозоль, содержащий наночастицы благородных металлов; гидрозоль концентрируют в 3-5 раз с последующим центрифугированием и получают гидрозолевый осадок; смешивают осадок с 10% раствором 3-меркаптопропил-3-метоксисилана (MPS) в метаноле с получением смеси золевых наночастиц благородных металлов и MPS; размещают зонд в плоской ванне с водой; добавляют в воду упомянутую смесь с формированием на поверхности пленки из золевых частиц, покрытых MPS, и проводят осаждение полученной пленки на зонд. По варианту способа осуществляют следующие операции: изготавливают гидрозоль, содержащий наночастицы благородных металлов; проводят электрохимическое осаждение наночастиц на зонд из упомянутого гидрозоля, погружают зонд с нанесенным покрытием в 10% раствор MPS в метаноле с формированием на поверхности пленки из золевых частиц, покрытых MPS. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сканирующей зондовой микроскопии, а более конкретно к системам измерения емкости между зондом и образцом из металла или полупроводника, покрытого тонким слоем диэлектрика. Зонд состоит из консоли с укрепленной на одном ее конце иглой, закрепленной на чипе другой стороной. Зонд имеет проводящий слой на поверхности зонда со стороны иглы. Устанавливают проводящий экран, отделенный от проводящего слоя диэлектрической прослойкой. При этом проводящий экран и первая диэлектрическая прослойка могут быть установлены как на всей поверхности чипа, так и на поверхности консоли, за исключением площади, занимаемой иглой. Технический результат - увеличение общей чувствительности измерительной схемы без перегрузки ее оконечных каскадов и уменьшение в несколько раз влияния позиции чипа зонда относительно образца на измерения величины емкости образец-игла. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области научного приборостроения и предназначено для использования в сканирующих зондовых микроскопах и нанотехнологических установках для перемещения. Сущность: устройство содержит пьезоэлектрическую трубку со сплошными внешним и внутренним электродами, закрепленную одним концом на основании и снабженную на другом конце державкой с цанговой пружиной. В пружине установлен подвижный держатель перемещаемого объекта. Для компенсации негативного действия силы трения в устройство введен дополнительный пьезоэлемент, размещенный внутри держателя. По крайней мере один конец этого пьезоэлемента жестко соединен с держателем. Технический результат: снижение уровня электромагнитных помех и выделений тепловой энергии. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения с помощью сканирующего зондового микроскопа рельефа, линейных размеров и физических характеристик поверхности объектов в режимах сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силового микроскопа, близкопольного оптического микроскопа и др. Объект устанавливают на первом пьезосканере. Над исследуемой поверхностью объекта помещают второй пьезосканер с зондом. Производят сближение зонда с поверхностью объекта. Используя взаимное перемещение обоих пьезосканеров, осуществляют сканирование. Оба пьезосканера включают в противофазе по каждой из координат сканирования. Используют два пьезосканера с эквивалентными активными элементами. Положение одного из пьезосканеров измеряют по каждой из координат сканирования. Величины перемещений определяют по результатам измерений. Сканирование осуществляют путем вращения зонда и образца вокруг соответствующих фиксированных центров. Технический результат - повышение разрешения способа сканирования, способ позволяет отключать, по крайней мере, одну из координат на одном из сканеров. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии, а более конкретно к устройствам перемещения по трем координатам. Например, устройство перемещения может быть использовано в качестве сканера в зондовой микроскопии. В устройстве перемещения, состоящем из основания с закрепленным на нем одним концом совмещенным узлом блока перемещения по одной координате (Z) и блока перемещений по двум взаимно перпендикулярным координатам (X, Y), другим свободным концом совмещенного узла вместе с расположенным на нем держателем объекта, на упомянутом основании введены упоры, размещенные через зазоры напротив упомянутых свободного конца совмещенного узла и держателя объекта, а величины зазоров превышают величины функциональных перемещений конца совмещенного узла и держателя объекта в направлении соответствующих упоров, но меньше, чем предельно допустимые по прочности совмещенного узла отклонения в тех же направлениях. Подобное исполнение устройства перемещения повышает его надежность и придает ему метрологические качества. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения с помощью сканирующего зондового микроскопа рельефа, линейных размеров и физических характеристик поверхности объектов в режимах сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силового микроскопа и близкопольного оптического микроскопа. Сканирующий зондовый микроскоп, совмещенный с устройством механической модификации поверхности объекта, содержит криогенную камеру, первый механизм перемещения держателя объекта, первую платформу с пуансоном, сканирующее устройство по трем координатам с держателем зонда, сопряженное с устройством предварительного сближения держателя зонда и держателя объекта, базовый элемент. Сканирующее устройство установлено на устройстве предварительного сближения посредством переходника. Устройство предварительного сближения закреплено на первой платформе. Держатель зонда, сканирующее устройство по трем координатам, переходник, базовый элемент и первый механизм снабжены соответственно первым, вторым, третьим, четвертым и пятым термокомпенсаторами. Между держателем зонда и держателем объекта установлен соединительный элемент. Технический результат - повышение разрешающей способности прибора. 13 з.п ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к приборам для исследования образцов на атомарном уровне в условиях сверхнизких температур. Криогенный сканирующий зондовый микроскоп содержит первый фланец, на котором установлены привод вращения со штоком, а также линейный привод с первым захватом, ориентирующее устройство, второй фланец, систему виброзащиты, держатель зонда с зондом и держатель образца с образцом. Ориентирующее устройство выполнено в виде стержней. Стержни имеют шаровые наконечники, закреплены на первом фланце и соединены со вторым фланцем. Стержни сопряжены с ловителями. Ловители закреплены на первой платформе с возможностью сопряжения с шаровыми наконечниками. Система виброзащиты соединена с первым фланцем. Блок анализа выполнен в виде первой, второй и третьей платформ. Первая платформа неподвижно соединена со второй платформой. Третья платформа установлена на второй платформе посредством опор с шаровыми наконечниками. Шаровые наконечники сопряжены с V-образными направляющими, расположенными в третьей платформе. Винт с шаровым толкателем гладкой поверхностью сопряжен с первой платформой. Технический результат - повышение точности измерений и надежности работы устройства. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нанотехнологическому оборудованию. Зонд с основой содержит от 1 до 50 игл. Диаметр у основания от 10 до 30 нм. Длина от 10 до 300 нм. Радиус кривизны острия иглы 0,7-2 нм. Иглы образованы из материала, имеющего поликристаллическую структуру. Способ изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии заключается в выращивании игл на острие основы зонда. Острие основы зонда размещено на электроде. Выращивание осуществляют в парах органического соединения, содержащего элемент - материал игл, путем вакуумного напыления в высокочастотном разряде. При этом на электрод с размещенной на нем основой зонда подают положительный потенциал. Технический результат - универсальность, повышение производительности, повышение разрешающей способности полученных зондов вследствие получения зондов с меньшим радиусом. 2 н. и 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии и. может быть использовано для возбуждения механических колебаний зонда. Устройство содержит держатель кантилевера с кантилевером, включающим основание с гибкой балкой, источник возбуждения колебаний гибкой балки относительно образца, блок поддержания положения гибкой балки, второй электрод. На гибкой балке сформированы первая и вторая электропроводящие области. Области разделены слоем диэлектрика и представляют собой первый электрод. Первый электрод, расположен с возможностью взаимодействия со вторым электродом. Источник возбуждения колебаний кантилевера выполнен в виде первого электростатического привода. Электростатический привод подключен к первому электроду. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. 1 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нанотехнологии, а более конкретно к устройствам, обеспечивающим перемещения объекта по трем координатам (X, Y, Z) и точную повторяемость положений объекта при его переустановке, например для перемещения образцов, держателей образцов, зондов и других элементов в сканирующей зондовой микроскопии. Изобретение направлено на обеспечение широкого диапазона перемещения по всем трем координатам с возможностью быстрой замены образцов и зондов и сохранения их первоначального положения. Координатный стол содержит платформу, на которой посредством устройства перемещения с первыми направляющими установлены первая каретка, вторая каретка с основанием и держатель объекта с возможностью перемещения по первой и второй взаимно перпендикулярным координатам. Введены вторые направляющие, закрепленные на первой каретке, третьи направляющие, закрепленные на второй каретке, третья каретка, установленная посредством третьих направляющих на второй каретке, содержащая ферромагнитный вкладыш и держатель объекта. Устройство перемещения с первыми направляющими выполнено в виде трехкоординатного пьезодвигателя, вторая каретка установлена на вторых направляющих, на платформе установлен первый магнит с возможностью перемещения и фиксации по третьей координате, перпендикулярной плоскости первой и второй координат. На второй каретке установлен второй магнит с возможностью взаимодействия с первым магнитом и ферромагнитным вкладышем третьей каретки. Вторые направляющие могут быть выполнены в виде трех первых сферических опор. Третья каретка может содержать три вторые сферические опоры. Третьи направляющие изготовлены в виде стоек, на первых концах которых выполнено по одной гладкой поверхности, а на вторых концах - по две V-образно расположенных гладких поверхности. При этом стойки установлены с возможностью перемещения и фиксации по третьей координате на второй каретке и расположены возможностью взаимодействия первыми концами с тремя первыми сферическими опорами, а вторыми концами - со вторыми сферическими опорами. Три стойки могут быть установлены на второй каретке таким образом, что линии пересечения их V-образно расположенных гладких поверхностей расположены под углами друг к другу либо параллельно друг другу. Второй магнит установлен с возможностью перемещения и фиксации по третьей координате. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.