大型仪器管理平台主要规格及技术指标
磁场极化扫描探针显微镜由扫描探针显微镜、外加电场模块和可调单身光源与气浮光学平台组成(。要求可以完成在波形调制电场、外加波长可调光场条件下的纳米空间分辨的力学(包括模量、粘附力、能量损失、样品变形量)、电学(静电力、面外压电、表面电势、导电)、磁学(面外磁畴)和压电电子学相关的高分辨测量。同时配备表面定位、缩放和纳米刻蚀功能。有厂商提供整体方案,具体参数要求如下:
1、扫描器:
1.1、▲XYZ 三轴闭环扫描器:XY方向扫描范围≧90微米;Z方向扫描范围≧10微米.
1.2、Z方向噪声水平≦0.035 nm;XY方向噪声水平≦0.15nm。
1.3、★具备全探针扫描技术的扫描器,扫描过程中由压电陶瓷带动探针进行XYZ三个方向的移动。
1.4、进针方式:智能自动进针方式,采用马达加压电陶瓷自动探测的智能进针模式。
2、样品台:
2.1、★样品台尺寸≧150mm;能放置最大样品高度≧10mm;样品台自动移动XY行程≧100x100mm。样品台可真空吸附样品,并且可360度旋转。
3、控制器:
3.1、控制器内置≧3个锁相放大器。
3.2、每条扫描线可获得的最多数据点数≧16000。
3.3、实现≧8通道同时成像。
3.4、▲≧8个通道可同时获得≧5000×5000数据点。
3.5、热噪音法标定探针弹性系数的频率上限≧2MHz。
4.、功能模式
4.1、▲提供智能扫描模式:采用以正弦波驱动压电陶瓷做力曲线的皮牛级力作反馈进行表面成像,且力曲线频率≧2000Hz。用户只需要选择扫描范围,系统就能够在扫描过程自动调节“接触力”,“电路增益”,“扫描速度”。
4.2、提供扭转共振模式:要求使用具有双压电陶瓷的探针支架来实现扭矩共振模式,监测悬臂梁扭矩共振扭转幅度或扭矩共振相移信号。
4.3、提供面内和面外压电力显微镜模式(PFM):具备形貌,面外和面外压电力信号同时实时扫描成像功能,不需要在单条线扫描两次。可以加载最高电压不小于10V。
4.4、提供压电极化翻转曲线测试功能,可进行单点或者多点阵列式的测试。
4.5、提供静电力显微镜模式(EFM),表征样品表面电子浓度梯度的相对分布。
4.6、提供磁力显微镜模式(MFM),获得样品表面磁畴分布相位图。
4.7、提供表面电势显微镜模式(KPFM),获得表面形貌及表面电势分布图。
4.8、提供纳米刻蚀模式,实现
4.9、提供快速力谱功能,可以实现高速力谱测试功能,速度≧300Hz。
4.10、▲提供定量纳米力学测试模式(Peak Force QNM),力曲线测试频率≧2000Hz,同步获得高分辨率形貌、杨氏模量、粘附力、形变量以及能量耗散分布图。
4.11、★提供原位纳米力学及表面电势测试模块,实现同步形貌、表面电势分布以及杨氏模量、粘附力、形变量测试功能。提供振幅调制和频率调制两种表面电势测试技术。
4.12、提供导电原子力显微镜模块(C-AFM),获得样品表面形貌以及电流分布图。测试电流噪音值≦2pA。
5、其他配件
5.1、辅助光学显微模块具备缩放功能,视野单边长度可调节范围≧200微米至1200微米。
5.2、提供专用探针≧150根。
5.3、提供标准样品1个。
6、加电场模块:最大电流不小于±800mA;输出电压范围至少 ±10V;电流档位至少覆盖1pA~1A;电压档位至少覆盖1mV~10V;数据采集精度优于或等于双通道24位;
7、外加光场模块:灯源为氙灯,功率大于等于300W;单色光光谱范围至少包含300-2000nm;光谱仪配置至少3块光栅;光栅1适用范围不小于300-600nm,带宽≤6.5nm,波长准确性≤±0.2nm,波长重复性≤0.025nm;光栅2适用范围不小于350-1000nm,带宽≤14.5nm,波长准确性≤±0.4nm,波长重复性≤0.05nm;光栅3适用范围不小于800-2000nm,带宽≤14.5nm,波长准确性≤±0.4nm,波长重复性≤0.05nm;可调单色光源整体尺寸≤700mm*470mm*390mm;可调单色光源具有单独的控制软件及开发控件,方便进行后续的系统集成开发;
8、提供锁相放大器连用要求:输入信号增益设置范围不小于1nV-1V; 输入信号频率范围不小于50mHz至120kHz;时间常数范围不小于10μs到3ks;输入噪声不大于10nV/√Hz @ 1 kHz,0.13pA/√Hz @ 1 kHz,0.013pA/√Hz @ 100 Hz;增益准确度≤1%;增益稳定性≤5ppm/℃;动态储备≥100dB;参考信号相位漂移不高于: 频率低于10kHz ≤0.1°/℃;
主要功能及特色
无