NanoFrazor 3D納米結(jié)構(gòu)高速直寫機(jī)

NanoFrazor 3D納米結(jié)構(gòu)高速直寫機(jī)

瑞士NanoFrazor 3D納米結(jié)構(gòu)高速直寫機(jī)，源于IBM蘇黎世研發(fā)中心。NanoFrazor納米3D結(jié)構(gòu)直寫機(jī)將納米尺度下的3D結(jié)構(gòu)直寫工藝快速化、穩(wěn)定化。

      NanoFrazor采用尖端直徑為5nm的探針，通過靜電力精確控制實(shí)現(xiàn)直寫3D高精度直寫，并通過懸臂一側(cè)的熱傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)時的形貌探測。相對于其他制備技術(shù)如電子束曝光/光刻技術(shù)(EBL), 聚焦離子束刻蝕(FIB)有以下特點(diǎn)：
  

   ■   3D納米直寫能力
         高直寫精度 (XY: 10nm, Z: 1nm)
         高速直寫 20 mm/s 與EBL媲美 
   ■   無需顯影，實(shí)時觀察直寫效果
         形貌感知靈敏度0.1nm
         樣品無需標(biāo)記識別，多結(jié)構(gòu)套刻，對準(zhǔn)精度 5nm 
   ■   無臨近效應(yīng)
         高分辨，高密度納米結(jié)構(gòu)
   ■   無電子/離子損傷
         高性能二維材料器件
   ■   區(qū)域熱加工和化學(xué)反應(yīng)
         多元化納米結(jié)構(gòu)改性
   ■   大樣品臺
         100mm X 100mm

NanoFrazor Scholar --小面積直寫
   

   ■   3D納米直寫能力
         高直寫精度 (XY: 30nm, Z: 1nm)
         高速直寫 10 mm/s 
   ■   無需顯影，實(shí)時觀察直寫效果
         形貌感知靈敏度0.1nm
         樣品無需標(biāo)記識別，多結(jié)構(gòu)套刻，對準(zhǔn)精度 10 nm 
   ■   無臨近效應(yīng)
         高分辨，高密度納米結(jié)構(gòu)
   ■   無電子/離子損傷
         高性能二維材料器件
   ■   區(qū)域熱加工和化學(xué)反應(yīng)
         多元化納米結(jié)構(gòu)改性
   ■   小樣品臺
         30mm X 30mm

直寫與反饋流程  
 

。PPA(聚苯二醛) 直寫膠涂敷在樣品表面。

。背熱式直寫探針，微區(qū)電阻式加熱針尖。與針尖接近的PPA受熱瞬間分解，周圍部分由于PPA熱導(dǎo)率低而不受影響。

。熱針震動模式直寫，直寫時探針加熱，每次下針幅度受靜電力控制，垂直精度 1 nm，從而寫出3D圖形。

。冷針接觸模式掃描，回程掃描時探針冷卻，由側(cè)壁的熱感應(yīng)器探測樣品高度變化(精度0.1nm), 獲得樣品形貌。反饋數(shù)據(jù)修正下一行直寫。

直寫針尖設(shè)計

   
    普通的AFM針尖無法滿足上述NanoFrazor直寫流程的需求，因此NanoFrazor所用針尖是由IBM研發(fā)設(shè)計的。該針尖具有兩個電阻加熱區(qū)域，針尖上方的加熱區(qū)域可以加熱到1000oC。 第二處加熱區(qū)域作為熱導(dǎo)率傳感器位于側(cè)臂處，其能感知針尖與樣品距離的變化，精度高達(dá)0.1 nm。因此在每行直寫進(jìn)程結(jié)束后的回掃結(jié)構(gòu)時，并不是通過針尖 起伏反饋形貌信息，而是通過熱導(dǎo)率傳感器感應(yīng)形貌變化，從而實(shí)現(xiàn)了比AFM快1000余倍的掃描速度，同避免了針尖的快速磨損消耗。

NanoFrazor技術(shù)特點(diǎn)

其他功能

● 納米顆粒有序定位排列

● 納米局部化學(xué)反應(yīng)誘導(dǎo)

● 表面化學(xué)圖案、結(jié)構(gòu)生成納米顆粒有序定位排列 
 

 氧化石墨烯的定位還原