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电子数粒仪

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电子数粒仪相关的资讯

  • 1310万!中山大学电子束离子束双束电子显微镜和多普勒干涉原子力显微镜采购项目
    项目编号:中大招(货)[2022]680号、中大招(货)[2022]689号项目名称:中山大学物理学院电子束离子束双束电子显微镜采购项目、中山大学物理学院多普勒干涉原子力显微镜采购项目预算金额:1310.0000000 万元(人民币)采购需求:1、招标采购项目内容及数量:电子束离子束双束电子显微镜,1台(本项目允许产自中华人民共和国关境外的进口货物投标;本项目不属于专门面向中小企业采购项目。本项目所属行业为工业。具体内容及要求详见公告附件招标文件)。项目预算及经费来源:项目预算 7600000.00 元人民币。经费来源为财政性资金。2、招标采购项目内容及数量:多普勒干涉原子力显微镜,1套(本项目允许产自中华人民共和国关境外的进口货物投标;本项目不属于专门面向中小企业采购项目。本项目所属行业为工业。具体内容及要求详见公告附件招标文件)。项目预算及经费来源:项目预算 5500000.00 元人民币。经费来源为财政性资金。合同履行期限:收到发货通知后240日内完成交货及安装。本项目( 不接受 )联合体投标。中大招(货)[2022]680号_中山大学物理学院电子束离子束双束电子显微镜采购项目(正稿).pdf中大招(货)[2022]689号_中山大学物理学院多普勒干涉原子力显微镜采购项目(正稿).pdf
  • 【标准解读】扫描电子显微术测量纳米颗粒粒度及形状分布
    纳米颗粒因尺度效应而具有传统大颗粒所不具备的独特性能,被广泛应用于生物医药、化工、日用品、润滑产品、新能源等领域。而纳米颗粒的粒度形状分布,直接关系到相应产品的性能质量及安全性,需要进行准确的测量表征。扫描电子显微镜(SEM)作为最直观、准确的显微测量仪器之一,在纳米颗粒测量表征中不可或缺。本标准等同采用ISO 19749:2021《Nanotechnologies — Measurements of particle size and shape distributions by scanning electron microscopy》,从很大程度上完善和补充国内现有标准的不足,给出较为完整的颗粒粒径测量的分析评价方法,对于采用不同扫描电子显微镜(SEM)得到的颗粒测量结果一致性评判,具有重要的参考价值。视具体需求以及仪器性能而定,本标准中涉及到的方法,也适用于更大尺寸的颗粒测量。一、背景纳米颗粒形态多种多样,很多情况下也会存在聚集、团聚的现象,这为SEM的观测与分析带来了较大的挑战。由于不同设备、不同人员的操作习惯以及采用不同分析策略所引起的粒度粒形测量结果的一致性问题也十分值得探讨。现行的相关国家标准大多关注采用SEM手段对特定被测对象的特征进行测量、表征、区分、定义等,具有较强的针对性,但缺乏系统性,特别是对设备性能的计量评定、样品处理及制样过程、图像处理的依据、测量结果的准确性与统计性等技术内容并未给出更为充分的、本质的、系统的说明。二、规范性引用文件本标准在制定过程中,在符合等同采用国际标准的要求的基础上,充分参照了现行相关国家标准中的相关术语及技术内容的表述,包括计量学、粒度分析、数理统计、微束分析、颗粒表征、纳米科技等各个专业领域;同时,在一些习惯性表达上,也充分征求了行业专家、资深从业者、用户的意见和建议,力求做到专业、通俗、易懂。三、制定过程本标准涉及的专业领域较为广泛,因此集合了国内相关领域的一批权威代表性机构和企业合作完成。牵头单位为中国计量科学研究院,主要参加单位包括国家纳米科学中心、北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京理化分析测试中心)、山东省计量科学研究院、卡尔蔡司(上海)管理有限公司、北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司、中国检验检疫科学研究院、北京粉体技术协会等。对于标准中的重要技术内容,如SEM性能验证方法、典型样品(宽窄分布颗粒样品)制样方法、比对报告中涉及的颗粒测试及统计方法(算法)等均进行了方法学验证,验证了标准中相关技术操作的可行性。修正了ISO 19749:2021中的一些编辑性错误。四、适用范围本标准适用于各类纳米颗粒及其团聚、聚集体,甚至更大尺寸颗粒的粒度及形状分布测量。前提应将SEM作为一个测量系统进行评定,以确定所用SEM的性能范围,这包括设备自身的扫描分辨力、漂移、洁净度等特性。同时,也取决于观测者所需要的测量准确性。高的测量准确性需要高性能的SEM设备+高精度校准+洁净的样品前处理+匹配的测试参数+足够多的被测颗粒数量+合适的阈值算法,其中每一步都会影响最终的测试结果。因此,根据实际工作中对测试结果准确性、重复性和一致性的需求,可对上述环节进行不同程度的限定。五、主要内容本标准涉及的主要内容覆盖SEM测量颗粒粒度及形状分布的全流程,从一般原理到设备校准,样品制备到测试参数选用,图像采集到数据处理,均给出了较为详细的阐述,并在附录中给出了实用的案例。术语及定义:包括纳米技术的通用术语,图像分析、统计学和计量学专业核心术语、SEM核心术语等。一般原理:概括性地介绍了SEM成像原理及粒度、粒形测量原理。样品制备:较为系统地介绍了典型的粉末及悬浮液从取样、制样到分散的过程,并重点阐述了颗粒在硅基底和TEM栅网上的沉积方法。可根据需求,采用几种不同层次的硅片清洗与处理方法,一方面确保硅片的洁净,另一方面可使其表面带有正电或负电的捕获分子层,以确保颗粒在硅片上的有效分散。必要时采用TEM栅网,可提高颗粒与背底的对比度。考虑样本颗粒数量时,一般而言假设颗粒是对数正态分布的,本标准给出了一个颗粒数与误差和置信区间的计算公式可供参考。SEM设备的评价方法:给出了SEM成像能力的影响因素,包括空间分辨率、漂移、污染、水平垂直范围及线性度、噪声等,具体的验证方法在附件中有较为详细的描述,此外也可依照其他相关的技术规范或标准定期进行校准。图像采集:重点给出了不同粒度测量时放大倍率和像素分辨率的选择策略,取决于实际的测量需求。测量者需要充分考虑要求的误差和放大倍率来计算所需的像素分辨率,当颗粒分布较宽时可能有必要在不同放大倍率下进行拍摄,以兼顾颗粒的测量效率及测量精度。颗粒分析方法:手动分析可能准确率很高,能较好地界定测量区域以及筛选合格的颗粒(例如单分散颗粒体系中去除黏连颗粒),但采用软件自动处理往往更为高效。采用软件处理时,阈值的设定会对颗粒的筛选、粒度的大小产生较为关键的影响,必要的时候可以采用自动处理与手动处理相结合的方式。数据分析:给出了筛选数据可采用的统计学方法(方差分析、成对方差分析、双变量分析等方法)、模型拟合方法的参考,重点讲解了不确定度的来源与计算。结合60 nm颗粒测量结果,阐述了典型的不确定度来源。在上述基础上,给出了测量报告的信息及内容。本文作者: 黄鹭 副研究员; 中国计量科学研究院 前沿计量科学中心 Email:huangl@nim.ac.cn常怀秋 高级工程师; 国家纳米科学中心 技术发展部 Email:changhq@nanoctr.cn
  • 韩立:电子束曝光机是半导体制造的基础设备
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 10月15日-16日,中国科学院半导体研究所、仪器信息网联合主办首届“半导体材料与器件研究与应用”网络会议(i Conference on Research and Application of Semiconductor Materials and Devices, iCSMD 2020),22位业内知名的国内外专家学者聚焦半导体材料与器件的产业热点方向,进行为期两日的学术交流。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 会议期间,来自中国科学院电工研究所的韩立研究员做了《电子束曝光及相关技术的研究》的报告。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=7657F36C41DF1A879C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据介绍,电子束曝光(EBL)始于上世纪60年代,是在电子显微镜的基础上发展起来的用于微电路研究和制造的曝光技术,是半导体微电子制造及纳米科技的关键设备、基础设备。电子束曝光是由高能量电子束和光刻胶相互作用,使胶由长(短)链变成断(长)链,实现曝光,相比于光刻机具有更高的分辨率,主要用于制作光刻掩模版、硅片直写和纳米科学技术研究。电子束曝光主要有可变矩形电子束曝光系统、电子束投影光刻技术、大规模平行电子束成像三种技术。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 韩立在报告中谈到,电子束曝光是电子光学、机械、电子技术、计算机及半导体工艺集成,包含了检测与定位、环境控制、超高真空、计算机控制、系统控制软件、多功能图形发生器、激光定位工件台和电子光学柱8个子系统,其中电子光柱体、图形发生器和激光工件台是关键部件。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子光柱体主要作用是通过控制束斑、束流、加速电压、最小线宽、写场尺寸和扫描频率,来实现束斑小,亮度高,速度快的曝光。但这些参数控制往往相互矛盾,对此韩立介绍了电工所和日本电子的解决方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图形发生器主要用于解决复杂图形控制难题,以提高扫描速率、生产率和图形复杂度。如果直接对曝光点位进行曝光,数据量太大而难以处理,因此需要将复杂的原始图形切割成基本图形,这样就能用简单的参数来实现控制。为保证控制精度,图形发生器从单束发展到多束,同时用激光束来补偿位置的偏移。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 激光工件台以平面镜激光干涉仪作为整个系统的测量基准,主要有光栅扫描和矢量扫描两种工作方式。工件台主要性能指标包括了加工精度、拼接精度和套刻精度,主要通过结合激光干涉仪来实现。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,我国电子束曝光机严重依赖进口,但国外已禁止对中国出售最新型号的设备。对此,韩立结合在电工所多年的电子束曝光技术研发经历和应用推广情况,深入探讨了如何在电子束曝光机研制中取得突破,提出了自己的一些真知灼见。 /p
  • 电子剥离试验机在高粘性材料测试中的特殊配置与操作要求
    在材料科学与工程领域,高粘性材料的性能测试一直是研究与应用的重要环节。特别是在胶粘剂、胶带、不干胶等产品的开发中,剥离强度作为衡量其质量的关键指标,受到了广泛关注。电子剥离试验机作为这一领域的关键测试设备,针对高粘性材料的测试,不仅需要具备高精度和高稳定性,还需一系列特殊配置和严格的操作要求。本文将从设备配置、操作流程、安全保护及数据分析等方面,深入探讨电子剥离试验机在高粘性材料测试中的特殊性与要求。一、电子剥离试验机特殊配置1.1 精密夹持系统高粘性材料在剥离过程中易发生滑移或断裂,因此电子剥离试验机需配备高精度的夹持系统。该系统通常采用特殊设计的夹具,能够牢固夹持试样,确保剥离过程中试样与夹具之间的相对位置不变,从而准确测量剥离力。此外,夹具表面还需进行特殊处理,如增加防滑纹理或采用高摩擦材料,以提高夹持力,减少试样滑移现象的发生。1.2 高精度传感器为了准确测量高粘性材料在剥离过程中的微小力值变化,电子剥离试验机需配备高精度传感器。这些传感器应具备高灵敏度和高分辨率,能够实时采集剥离过程中的力值和位移数据,确保测试结果的准确性和可靠性。同时,传感器还需经过严格校准,以消除系统误差,提高测试精度。1.3 多样化试验模式针对高粘性材料的不同测试需求,电子剥离试验机应提供多样化的试验模式。例如,支持180°剥离、T剥离等多种剥离角度的测试模式,以及不同剥离速率的设置,以满足不同标准和应用场景的要求。此外,试验机还应具备自动清零、过载保护等功能,确保测试过程的安全性和稳定性。二、电子剥离试验机操作流程规范2.1 样品准备在进行高粘性材料的剥离测试前,需严格按照相关标准准备试样。试样的尺寸、形状和表面状态均需符合测试要求。对于高粘性材料,还需特别注意试样的粘贴方式和粘贴强度,以确保测试结果的准确性。同时,需对试样进行必要的预处理,如去除表面污垢或杂质,以减少对测试结果的影响。2.2 仪器校准与设置在启动测试前,必须确保电子剥离试验机已经过全面校准,特别是传感器和测量系统的准确性验证。操作员需根据测试标准,设置合适的剥离角度、剥离速率及数据采样频率等参数。此外,还需检查夹具的紧固状态,确保试样在测试过程中不会发生意外脱落或滑移。2.3 测试执行测试开始时,操作员需平稳启动试验机,避免产生突然的冲击力影响测试结果。在剥离过程中,应密切监控试验机的运行状态和剥离力值的变化,确保数据记录的完整性和准确性。若发现异常现象,如试样断裂位置不符合预期或力值波动异常,应及时停止测试并检查原因。2.4 数据处理与分析测试完成后,需要对采集到的数据进行处理和分析。首先,需剔除异常值或无效数据,确保数据集的准确性和可靠性。随后,利用专业的数据处理软件,对剥离力-位移曲线进行分析,提取关键参数如最大剥离力、剥离能等,并与标准值或预期值进行比较,评估高粘性材料的性能。三、电子剥离试验机安全保护与维护3.1 安全防护电子剥离试验机在工作过程中,需采取必要的安全防护措施,如安装防护罩、设置紧急停止按钮等,以防止操作员受伤或设备损坏。此外,操作员应穿戴适当的个人防护装备,如防护眼镜和手套。3.2 定期维护为确保电子剥离试验机的长期稳定运行和测试精度,需定期进行设备维护。包括清洁设备表面和夹具、检查传感器和传动部件的磨损情况、更换老化的部件等。同时,还需对设备进行定期的校准和验证,以保证测试结果的准确性和可靠性。综上所述,电子剥离试验机在高粘性材料测试中的应用,不仅需要精密的设备配置和严格的操作流程,还需注重安全保护和维护保养。只有这样,才能确保测试结果的准确性和可靠性,为材料科学与工程领域的研究与应用提供有力支持。
  • 澳大利亚研制纳米电子束曝光系统
    本报讯 据澳大利亚莫纳什大学网站报道,澳大利亚研究人员正在研制世界最强大的纳米设备之一——电子束曝光系统(EBL)。该系统可标记纳米级的物体,还可在比人发直径小1万倍的粒子上进行书写或者蚀刻。   电子束曝光技术可直接刻画精细的图案,是实验室制作微小纳米电子元件的最佳选择。这款耗资数百万美元的曝光系统将在澳大利亚亮相,并有能力以很高的速度和定位精度制出超高分辨率的纳米图形。该系统将被放置在即将完工的墨尔本纳米制造中心(MCN)内,并将于明年3月正式揭幕。   MCN的临时负责人阿彼得凯恩博士表示,该设备将帮助科学家和工程师发展下一代微技术,在面积小于10纳米的物体表面上实现文字和符号的书写和蚀刻。此外,这种强大的技术正越来越多地应用于钞票诈骗防伪、微流体设备制造和X射线光学元件的研制中,还可以支持澳大利亚同步加速器的工作。   凯恩说:“这对澳大利亚科学家研制最新的纳米仪器十分重要,其具有无限的潜力,目前已被用于油漆、汽车和门窗的净化处理,甚至对泳衣也能进行改进。而MCN与澳大利亚同步加速器相邻,也能吸引更多的国际研究团队的目光。”   MCN的目标是成为澳大利亚开放的、多范围的、多学科的微纳米制造中心。该中心将支持环境传感器、医疗诊断设备、微型纳米制动器的研制,以及新型能源和生物等领域的研究和模型绘制。除电子束曝光系统外,MCN中还包含了高分辨率双束型聚焦离子束显微镜、光学和纳米压印光刻仪、深反应离子蚀刻仪和共聚焦显微镜等众多设备。   凯恩认为:能够介入这种技术使我们的科学家十分兴奋,它可以确保我们在未来十年内在工程技术前沿领域的众多方面保持领先地位,也将成为科学家在纳米范围内取得更大成就的重要基点。(张巍巍)
  • 电子剥离试验机测试压敏胶带的标准适用于捆扎线束胶带吗
    在胶带行业中,压敏胶带和捆扎线束胶带各自扮演着不同的角色。压敏胶带以其特有的粘附性能,广泛应用于各类包装、固定、密封等场景。而捆扎线束胶带则因其出色的绑扎、绝缘和固定性能,在电子、电气等领域发挥着不可替代的作用。然而,关于电子剥离试验机测试压敏胶带的标准是否适用于捆扎线束胶带这一问题,却常常引发业内的讨论和争议。一、电子剥离试验机与压敏胶带测试标准电子剥离试验机作为一种精密的测试设备,主要用于测量胶带在一定条件下的剥离强度。在压敏胶带的测试标准中,通常规定了剥离速度、剥离角度、剥离力等参数,以确保测试结果的准确性和可靠性。这些标准旨在反映压敏胶带在实际应用中的粘附性能,为产品质量的评估和改进提供依据。二、捆扎线束胶带的特性与应用捆扎线束胶带通常由尼龙或其他高强度材料制成,具有优异的绝缘性、耐磨性和耐候性。它主要用于电子线束的固定和绝缘保护,确保线束在复杂的工作环境中能够稳定运行。捆扎线束胶带不仅需要具备一定的粘附力,还需要能够承受一定的拉伸和剪切力,以满足线束固定的需求。三、电子剥离试验机测试标准与捆扎线束胶带的适用性从理论上讲,电子剥离试验机测试压敏胶带的标准在一定程度上可以应用于捆扎线束胶带的测试。毕竟,剥离强度是评估胶带粘附性能的重要指标之一。然而,在实际操作中,我们需要注意到捆扎线束胶带与压敏胶带在结构和性能上的差异。捆扎线束胶带往往需要承受更大的拉伸和剪切力,因此在测试时可能需要调整剥离速度、角度等参数,以更准确地反映其实际性能。此外,由于捆扎线束胶带的应用场景较为特殊,其阻燃性、耐磨损性和降噪性等性能也是评估其质量的重要指标。这些性能在电子剥离试验机的测试中可能无法得到充分体现,因此需要结合其他测试方法进行综合评估。四、结论与建议综上所述,电子剥离试验机测试压敏胶带的标准在一定程度上可以应用于捆扎线束胶带的测试,但需要注意调整测试参数以更准确地反映其实际性能。同时,为了全面评估捆扎线束胶带的质量,还需要结合其他测试方法进行综合评估。建议相关企业和研究机构在制定捆扎线束胶带测试标准时,充分考虑其特殊性能和应用场景,确保测试结果的准确性和可靠性。
  • 又一国产仪器收购案!普源精电拟收购耐数电子100%股权加码主业
    1月8日晚间,普源精电科技股份有限公司(以下简称“公司”或“普源精电”)发布拟以现金方式收购北京耐数电子有限公司部分股权并签订表决权委托协议的公告。据了解,北京耐数电子有限公司位于北京市海淀区中关村,是一家国家级高新技术企业。 公司专注于智能阵列系统的研发与应用,为遥感探测、微波通信、射电天文、量子信息等领域提供专业的设备及解决方案。 耐数拥有一支实力雄厚的研发团队,其中博士、硕士研究生占比超过60%。耐数专注于智能数字阵列 (Smart Digital Array,SDA)的研究,智能阵列是一种将微波数字阵列、高性能异构计算和宽带存储相结合的综合系统。通过FPGA、CPU、GPU等处理芯片的综合算力,及高宽带低延时的拓扑总线,以实现阵列微波信号的实时采集、播放、复杂信号处理和识别检测。公告信息显示,普源精电拟以现金方式收购北京耐数电子有限公司(以下简称“耐数电子”或“标的公司”)32.2581% 的股权(以下简称“本次交易”),收购对价合计为人民币1.20亿元。同时,公司拟与标的公司股东吴琼之签署《表决权委托协议》,吴琼之于本次交易完成后将所持标的公司全部股权(持股比例为18.8831%,对应标的公司认缴出资额188.8306万元)对应的表决权独家且不可撤销地委托公司行使,委托期限自本次交易的交割日起直至吴琼之不再持有任何标的公司股权之日为止。普源精电表示,本次收购有利于充分利用业务协同效应,实现从硬件向整体解决方案的转型升级;拓宽产品布局,增强公司产品在细分应用领域的品牌效应;深化上下游延伸和技术合作,提升研发水平和自主创新能力。此外,普源精电还宣布拟通过发行股份方式购买北京耐数电子有限公司(以下简称“耐数电子”)67.7419%的股权并募集配套资金。以上交易完成后,耐数电子将成为普源精电的控股子公司,由于管理方式的差异,不排除交易完成后双方难以实现高效整合目标的情况。
  • 一种有望替代电子束光刻的新技术
    目前光刻技术存在被美国“卡脖子”,不只是工业用的,包括科研用的电子束曝光机也只能购买到落后国外两三代的产品。而电子束曝光是由高能量电子束和光刻胶相互作用,使胶由长(短)链变成断(长)链,实现曝光,相比于光刻机具有更高的分辨率,主要用于制作光刻掩模版、硅片直写和纳米科学技术研究,是半导体微电子制造及纳米科技的关键设备、基础设备。3D纳米结构高速直写机的技术起源光刻技术严重制约着我国半导体工业及科研领域的发展。近年来,一种基于热扫描探针光刻技术的产品3D纳米结构高速直写机有望替代电子束曝光机。3D纳米结构高速直写机(NanoFrazor)的主要技术起源于上世纪九十年代,由诺贝尔奖获得者Binnig教授在IBM Zurich实验室所主导的千足虫计划。该计划原本的目标是用类似原子力显微镜探针的热探针达到1Gb/s的高速数据存储读写。图1为千足虫计划中,制备的热探针的扫描电子显微图像。[1]图1. 千足虫计划所制备的热探针的扫描电子显微图像。[1]2010年后,研究团队逐渐把研究热点从数据的高速读写逐渐转向了扫描热探针用于高精度灰度光刻技术(t-SPL)。随着t-SPL技术的逐渐成熟,2014年推出了首款商业化高精度3D纳米结构高速直写机,NanoFrazor Explore 图2b)。为满足市场的不同需求,2017年推出台式系统NanoFrazor Scholar,图2a)。[2]图2 不同型号的NanoFrazor。a)为台式NanoFrazor Scholar系统,b)为旗舰型NanoFrazor Explore。[2]随后,于2019年无掩模激光直写系统被成功地整合到了旗舰型NanoFrazor Explore系统中,实现了在NanoFrazor中从微米加工到纳米加工的无缝衔接。有望替代电子束光刻技术目前NanoFrazor的技术主要用于科研院所的高端纳米器件制备,已有集成激光直写的系统以加快大尺寸大面积微纳米结构的刻写。由10根探针组成的探针阵列已经在Beta客户端测试中。在和IBM苏黎世的合作项目中已经开始了用于工业批量生产的全自动系统的原型设计。。NanoFrazor的优势体现在以下几个方面。首先,NanoFrazor是首款实现3D纳米结构直写的光刻设备,其垂直分辨率可高达1nm。因此,此设备不仅可以制备在2D方向上高分辨率复杂图案的无掩模刻写,还可以制备3D复杂纳米结构,例如复杂的光学傅里叶表面结构,图3所示。[3]图3,用NanoFrazor制备的光学傅里叶表面结构。[3]第二,由于NanoFrazor的光刻原理是通过热探针直接在热敏胶上进行刻写,与热探针接触的胶体部分被直接分解,与电子束曝光(EBL)技术相比所制备的图案不会被临近场效应所影响。因此使用t-SPL技术制备的器件,光刻胶可以被去除的非常干净,从而改善半导体材料和金属电极的接触情况,提高电子器件的性能。图4为NanoFrazor工艺中所用的热敏胶和EBL工艺中所用的光敏胶在去胶工艺后的光刻胶表面残留情况。[4]图4 采用t-SPL技术和EBL技术去胶后光刻胶表面残留对比,图中比例尺为500nm。[4]第三, 由于NanoFrazor所采用的的t-SPL光刻技术,避免了电子注入对材料的损伤,特别适合电子敏感类材料相关器件的制备。与此同时NanoFrazor针尖虽然温度很高,但是和样品的接触面积只有纳米尺度,所以样品表面不会受到高温影响,样品表面温度升高小于50度。第四,传统光刻技术中,需要通过显影才能观察到光刻图案。而使用t-SPL技术进行光刻时,热敏胶直接被热探针分解,然后再通过同步成像系统可以立即得到刻蚀图案的形貌。同时使用闭环控制刻写深度,保证纵向1nm的刻写精度。在实际使用中,可以对样品表面已有的微结构成像,实时设计套刻图案进行刻写,非常适合科学科研和新品研发。此外,相比于传统的电子束刻蚀等技术产品,NanoFrazor可以在常温常压环境中使用,维护简单费用低。其主要耗材为热探针,耗材费用将低于目前通用的电子束刻蚀系统的耗材维护费用。科研领域的得力干将目前情况来看,国内和国外的主要用户都集中在科研院所。这一特点在推广尚属早期的国内市场尤为突出。QD中国正在尽全力把NanoFrazor和相关技术介绍给中国区的用户。NanoFrazor在国内的高精度3D光刻领域暂无竞争对手,在2D光刻领域与EBL存在着某些重叠。NanoFrazor产于中立国瑞士,受国际政治影响较小。热敏胶由德国AllResist公司生产销售,热探针目前仍然由IBM苏黎世供应,计划明年由德国IMS公司生产提供,不存在卡脖子问题。凭借强大的性能,NanoFrazor帮助科研人员在多领域中取得了一系列优秀成果。在光学方面,苏黎世联邦理工的Nolan Lassaline等人使用NanoFrazor制备了周期性和非周期性的光学表面结构。[3] 制备的多元线性光栅允许利用傅里叶光谱工程精确调控光信号。实验表面,使用NanoFrazor制备的任意3D表面的方法,将为光学设备(生物传感器,激光器,超表面和调制器)以及光子学的新兴区域(拓扑结构,转换光学器件和半导体谷电子学)带来新的机遇。该论文已于2020年经发表于Nature。在电子学方面,纽约城市大学的Xiaorui Zheng等人利用NanoFrazor制备了基于MoS2的场效应管。[4] 他们的研究结果表明,使用t-SPL技术制备的器件很好地解决了困扰EBL工艺的非欧姆接触和高肖脱基势垒等问题。器件的综合电子学性能也远优于传统工艺所制备的器件。该论文于2019年发表于Nature Electronics。在3D微纳加工方面,IBM使用NanoFrazor制备的纳米微流控系统控制纳米颗粒的输运方向,并成功分离不同大小尺寸的纳米颗粒,直径相差1nm的纳米颗粒可以用此方法进行分离[6]。该方法可以用于分离样品中的病毒等纳米物体。该论文于2018年发表于Science。IBM苏黎世研究院的Pires等人利用NanoFrazor的3D加工工艺,成功地制备出了高度仅为25nm的瑞士最高峰马特宏峰,如图5所示。[5] 后经吉尼斯世界纪录认证为世界上最小的马特宏峰。优于新颖的加工工艺和优异的3D加工精度,该论文与2010年发表于Science。图5 利用NanoFrazor制备的高度仅有25nm的世界最小马特宏峰。[5]在二维材料研究方面,NanoFrazor的热探针可以直接用于二维材料的掺杂[7],切割[8]和应力调制[9],开创了二维材料器件制备的新方法。论文于2020年发表于Nature Communications, Advanced Materials和NanoLetters等期刊上。目前国内用户对NanoFrazor在实验上的表现十分满意,已有国内用户在Advanced Materials等顶级期刊发表文章。关于QUANTUM量子科学仪器QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司(以下简称QDC)是世界知名的科学仪器制造商——美国 Quantum Design International 公司(以下简称QD Inc.)在全世界设立的诸多子公司之一。QD Inc.生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为世界公认的顶级测量平台,广泛的分布于世界上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域尖端的实验室。同时QD Inc.还利用自己遍布世界的专业营销和售后队伍打造一个代理分销网络,与世界其他领先的设备制造商合作,为其提供遍布全球的专业产品销售和售后服务网络,2007 年QD Inc.并购了欧洲最大的仪器分销商德国 LOT 公司,使得QD Inc.全球代理分销和售后网络变得更加完整和强大。由于在华业务的不断发展,QD Inc.于2004年在中国注册成立了全资中国子公司QDC。经过10多年的耕耘发展,目前QDC拥有一支高素质的科学技术服务队伍,其中技术销售及售后技术支持团队全部由硕士学历以上人才组成(其中近70%为博士学历),多年来为中国的顶级实验室和科研机构提供专业科学仪器设备、技术支持、以及科技咨询服务。这些优秀的雇员都曾被派往美国总部及欧美日等尖端科研仪器厂家进行专业系统的培训,经过公司十多年的培养,成为具有丰富的科学实验仪器应用经验的专家。他们为中国的研究机构带来了最尖端的产品和最新的科技动态,为中国科研人员的研究工作提供了强有力的支持。QDC作为引进先进技术设备进入中国的桥梁,靠着过硬的尖端产品、坚实的技术实力、一流的服务质量赢得了中国广大科研客户的赞誉。Quantum Design中国子公司还积极致力于发展与中国本地科学家的合作,并将先进的实验室技术通过技术转移进行商业化。目前Quantum Design中国子公司正立足于公司本部产品,积极致力于材料物理、纳米表征和测量技术、生物及生命科学技术领域的新业务。Quantum Design中国子公司已逐渐成为中国与世界进行先进技术、先进仪器交流的一个重要桥头堡。引用文献1. Eleftheriou, E., et al., Millipede-a MEMS-based scanning-probe data-storage system. IEEE transactions on magnetics, 2003. 39(2): p. 938-945.2. https://heidelberg-instruments.com/product/nanofrazor-explore/ .3. Lassaline, N., et al., Optical fourier surfaces. Nature, 2020. 582(7813): p. 506-510.4. Zheng, X., et al., Patterning metal contacts on monolayer MoS 2 with vanishing Schottky barriers using thermal nanolithography. Nature Electronics, 2019. 2(1): p. 17-25.5. Pires, D., et al., Nanoscale three-dimensional patterning of molecular resists by scanning probes. Science, 2010. 328(5979): p. 732-735.6. Skaug et al., Nanofluidic rocking Brownian motors. Science, 2018. 359: p. 1505-1508.7. Zheng, X, et al., Spatial defects nanoengineering for bipolar conductivity in MoS2. Nature Communications, 2020. 11:3463.8. Liu, et al., Thermomechanical Nanocutting of 2D Materials. Advanced Materials.9. Liu, et al., Thermomechanical Nanostraining of Two-Dimensional Materials. NanoLetters.关注Quantum Design中国官方微信公众号,了解更多前沿资讯!(Quantum Design 中国 供稿)
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统
    这里是TESCAN电镜学堂第四期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!扫描电子显微镜主要由电子光学系统、信号收集处理系统、真空系统、图像处理显示和记录系统、样品室样品台、电源系统和计算机控制系统等组成。第一节 电子光学系统电子光学系统主要是给扫描电镜提供一定能量可控的并且有足够强度的,束斑大小可调节的,扫描范围可根据需要选择的,形状完美对称的,并且稳定的电子束。电子光学系统主要由电子枪、电磁聚光镜、光阑、扫描系统、消像散器、物镜和各类对中线圈组成,如图3-1。图3-1 SEM的电子光学系统§1. 电子枪(Electron Gun)电子枪是产生具有确定能量电子束的部件,是由阴极(灯丝)、栅极和阳极组成。灯丝主要有钨灯丝、LaB6和场发射三类。① 钨灯丝电子枪:如图3-2,灯丝是钨丝,在加热到2100K左右,电子能克服大约平均4.5eV的逸出功而逃离,钨灯丝是利用热效应来发射电子。不过钨灯丝发射电子效率比较低,要达到实用的电流密度,需要较大的钨丝发射面积,一般钨丝电子源直径为几十微米。这样大的电子源直径很难进一步提高分辨率。还有,钨灯丝亮度差、电流密度低、单色性也不好,所以钨灯丝目前最高只能达到3nm的分辨率,实际使用的放大倍数均在十万倍以下。不过由于钨灯丝价格便宜,所以钨灯丝电镜得到了广泛的应用。图3-2 钨灯丝电子枪② LaB6电子枪:要提高扫描电镜的分辨率,就要提高电子枪的亮度。而一些金属氧化物或者硼化物在加热到高温之后(1500~2000K),也能克服平均逸出功2.4eV而发射热电子,比如LaB6,曲率半径为几微米。LaB6灯丝亮度能比钨灯丝提高数倍。因此LaB6灯丝电镜有比钨灯丝更好的分辨率。除了LaB6外,类似的还有CeB6等材料。不过目前在扫描电镜领域,LaB6灯丝价格并不便宜,性能相对钨灯丝提升有限,另外就是场发射的流行,使得LaB6灯丝的使用并不多见。图3-3 LaB6电子枪② 场发射电子枪:1972年,拥有更高亮度、更小电子束直径的场发射扫描电镜(FE-SEM)实现商品化,将扫描电镜的分辨率推向了新的高度。场发射电子枪的发射体是钨单晶,并有一个极细的尖端,其曲率半径为几十纳米到100nm左右,在钨单晶的尖端加上强电场,利用量子隧道效应就能使其发射电子。图3-4为场发射电子枪的结构示意图。钨单晶为负电位,第一阳极也称取出电极,比阴极正几千伏,以吸引电子,第二阳极为零电位,以加速电子并形成10nm左右的电子源直径。图3-5为场发射电子枪的钨单晶灯丝结构,只有钨灯丝支撑的非常小的尖端为单晶。图3-4 场发射电子枪结构示意图图3-5 场发射电子枪W单晶尖端场发射电子枪又分为冷场发射和热场发射。热场发射的钨阴极需要加热到1800K左右,尖端发射面为或取向,单晶表面有一层氧化锆(如图3-6),以降低电子发射的功函数(约为2.7eV)。图3-6 热场发射电子枪钨单晶尖端冷场发射不需加热,室温下就能进行工作,其钨单晶为取向,逸出功最小,利用量子隧道效应发射电子。冷场电子束直径,发射电流密度、能量扩展(单色性)都优于热场发射,所以冷场电镜在分辨率上比热场更有优势。不过冷场电镜的束流较小(一般为2nA),稳定性较差,每个几小时需要加热(Flash)一次,对需要长时间工作和大束流分析有不良影响。不过目前Hitachi最新的冷场SEM,束流已经能达到20nA,稳定性也比以往提高了很多,能够满足一些短时间EBSD采集的需要,不过对于WDS、阴极荧光等分析还不够。热场发射虽然电子束直径、能量扩展不及冷场,但是随着技术的发展,其分辨率也越来越接近冷场的水平,有的甚至还超越了冷场。特别是热场电镜束流大,稳定性好,有着非常广阔的应用范围。从各个电镜厂商对待冷场和热场的态度来看,欧美系厂商钟情于热场电镜,而日系厂商则倾向于冷场电镜。不过目前日系中的日本电子也越来越多的推出热场电镜,日立也逐步推出热场电镜,不过其性能与自家的冷场电镜相比还有较大差距。① 各种类型电子源对比:各类电子源的对比如表3-1。表3-1 不同电子源的主要参数SEM的分辨率与入射到试样上的电子束直径密切相关,电子束直径越小,分辨率越高。最小的电子束直径D的表达式为:其中D为交叉点电子束在理想情况下的最后的束斑直径,CS为球差系数、CC为色差系数、ΔV/V0为能量扩展、I为电子束流、B为电子源亮度,a为电子束张角。由此可以看出,不同类型的电子源,其亮度、单色性、原始发射直径具有较大的差异,最终导致聚焦后的电子束斑有明显的不同,从而使得不同电子源的电镜的分辨率也有如此大的差异。通常扫描电镜也根据其电子源的类型,分为钨灯丝SEM和冷场发射SEM、热场发射SEM。§2. 电磁透镜电磁透镜主要是对电子束起汇聚作用,类似光学中的凸透镜。电磁透镜主要有静电透镜和磁透镜两种。① 静电透镜一些特定形状的并成旋转对称的等电位曲面簇可以使得电子束在库仑力的作用下进行聚焦,形成这些等电位曲面簇的装置就是静电透镜,如图3-7。图3-7 静电透镜静电透镜在扫描电镜中使用相对较少。不过电子枪外的栅极和阳极之间,自然就形成了一个静电透镜。另外一些特殊型号的电镜在某些地方采用了所谓的静电透镜设计。② 磁透镜电子束在旋转对称的磁场中会受到洛伦兹力的作用,进而产生聚焦作用。能使产生这种旋转对称非均匀磁场并使得电子束聚焦成像的线圈装置,就是磁透镜,如图3-8。图3-8 磁透镜磁透镜主要有两部分组成,如图3-9。第一部分是软磁材料(如纯铁)制成的中心穿孔的柱体对称芯子,被称为极靴。第二部分是环形极靴的铜线圈,当电流通过线圈的时,极靴被磁化,并在心腔内建立磁场,对电子束产生聚焦作用。图3-9 磁透镜结构磁透镜主要包括聚光镜和物镜,靠近电子枪的透镜是聚光镜,靠近试样的是物镜,如图3-10。一般聚光镜是强励磁透镜,而物镜是弱励磁透镜。图3-10 聚光镜和物镜聚光镜的主要功能是控制电子束直径和束流大小。聚光镜电流改变时,聚光镜对电子束的聚焦能力不一样,从而造成电子束发散角不同,电子束电流密度也随之不同。然后配合光阑,可以改变电子束直径和束流的大小,如图3-11。当然,有的电镜不止一级聚光镜,也有的电镜通过改变物理光阑的大小来改变束流和束斑大小。图3-11 聚光镜改变电流密度、束斑和束流物镜的主要功能是对电子束做最终聚焦,将电子束再次缩小并聚焦到凸凹不平的试样表面上。虽然电磁透镜和凸透镜非常像似,不过电子束轨迹和光学中的光线还是有较大差别的。几何光学中的光线在过凸透镜的时候是折线;而电子束在过磁透镜的时候,由于洛伦兹力的作用,其轨迹是既旋转又折射,两种运动同时进行,如图3-12。图3-12 电子束在过磁透镜时的轨迹§3. 光阑一般聚光镜和物镜之间都有光阑,其作用是挡掉大散射角的杂散电子,避免轴外电子对焦形成不良的电子束斑,使得通过的电子都满足旁轴条件,从而提高电子束的质量,使入射到试样上的电子束直径尽可能小。电镜中的光阑和很多光学器件里面的孔径光阑或者狭缝非常类似。光阑一般大小在几十微米左右,并根据不同的需要选择不同大小的光阑。有的型号的SEM是通过改变光阑的孔径来改变束流和束斑大小。一般物镜光阑都是卡在一个物理支架上,如图3-13。图3-13 物理光阑的支架在电镜的维护中光阑的状况十分重要。如果光阑合轴不佳,那将会产生巨大的像散,引入额外的像差,导致分辨率的降低。更有甚者,图像都无法完全消除像散。另外光阑偏离也会导致电子束不能通过光阑或者部分通过光阑,从而使得电子束完全没有信号,或者信号大幅度降低,有时候通过的束斑也不能保持对称的圆形,如图3-14,从而使得电镜图像质量迅速下降。还有,物镜光阑使用时间长了还会吸附其它物质从而受到污染,光阑孔不再完美对称,从而也会引起额外的像差,信号的衰弱和图像质量的降低。图3-14 光阑偏离后遮挡电子束因此,光阑的清洁和良好的合轴,对扫描电镜的图像质量来说至关重要。光阑的对中调节目前有手动旋拧和电动马达调节两种方式。TESCAN在电镜的设计上比较有前瞻性,所有型号的电镜都采用了中间镜技术,利用电磁线圈代替了传统的物镜光阑。中间镜是电磁线圈,可以受到软件的自动控制,并且连续可调,所以TESCAN的中间镜相当于是一个孔径可以连续可变的无极孔径光阑,而且能实现很多自动功能。 §4. 扫描系统① 扫描系统扫描系统是扫描电镜中必不可少的部件,作用是使电子束偏转,使其在试样表面进行有规律的扫描,如图3-15。图3-15 扫描线圈改变电子束方向扫描系统由扫描发生器和扫描线圈组成。扫描发生器对扫描线圈发出周期性的脉冲信号,如图3-16,扫描线圈通过产生相应的电场力使得电子束进行偏转。通过对X方向和Y方向的脉冲周期不同,从而控制电子束在样品表面进行矩形的扫描运动。此外,扫描电镜的像素分辨率可由X、Y方向的周期比例进行控制;扫描的速度由脉冲频率控制;扫描范围大小由脉冲振幅进行控制;另外改变X、Y方向脉冲周期比例以及脉冲的相位关系,还可以控制电子束的扫描方向,即进行图像的旋转。图3-16 扫描发生器的脉冲信号另外,从扫描发生器对扫描线圈的脉冲信号控制就可以看出,电子束在样品表面并不是完全连续的扫描,而是像素化的逐点扫描。即在一个点驻留一个处理时间后,跳到下一个像素点。值得注意的是扫描电镜的放大率由扫描系统决定,扫描范围越大,相应的放大率越小;反之,扫描的区域越小,放大率越大。显示器观察到的图像和电子束扫描的区域相对应,SEM的放大倍数也是由电子束在试样上的扫描范围确定。① 放大率的问题有关放大率,目前不同的电镜上有不同的形式,即所谓的照片放大率和屏幕放大率,不同的厂家或行业有各自使用上的习惯,故而所用的放大率没有明确说明而显得不一样。这只是放大率的选择定义不一样而已,并不存在放大率不同的问题。首先是照片放大率。照片放大率使用较早,在数字化还不发达的年代,扫描电镜照片均是用照片冲洗出来。业内普遍用宝丽来的5英寸照片进行冲洗。所用冲洗出来的照片的实际长度除以照片对应样品区域的实际大小之间的比值,即为照片放大率。不过随着数字化的到来,扫描电镜用冲洗出来的方式进行观察已经被淘汰,扫描电镜几乎完全是采用显示器直接观察。所以此时用显示器上的长度除以样品对应区域的实际大小,即为屏幕放大率。同样的扫描区域,照片放大率和屏幕放大率会显示为不同的数值。不过不管采用何种放大倍数,在通常的图片浏览方式下,其放大率通常都不准确。对于照片放大率来说,只有将电镜图像冲印成5英寸宝丽来照片时观察,其实际放大倍数才和照片放大率一致,否则其它情况都会存在偏差;对屏幕放大率来说,只有将电镜照片在控制电镜的电脑上,按照1:1的比例进行观察时,实际放大倍数才和屏幕放大率一致。否则照片在电脑上观察时放大、缩小、或者自适应屏幕,或者照片被打印成文档、或者被投影出来、或者不同的显示器之间会有不同的像素点距,都会造成实际放大率和照片上标出的放大率不同。不过不管如何偏差,照片上的标尺始终一致。所以在针对放大率倍数发生争执时,首先要弄清楚照片上标的放大倍数为何种类型,尽量回避放大率的定义,改用视野宽度或者标尺来进行比对。 §5. 物镜扫描电镜的物镜也是一组电磁透镜,励磁相对较弱,主要用于电子束的最后对焦,其焦距范围可以从一两毫米到几厘米范围内做连续微小的变化。① 物镜的类型:物镜技术是相对来说比较复杂,不同型号的电镜可能其它部件设计相似,但是在物镜技术上可能有较大的差异。目前场发射的物镜通常认为有三种物镜模式,即所谓的全浸没式、半磁浸没式和无磁场式,如图3-17。或者各厂家有自己特定的名称,但是业界没有统一的说法,不过其本质是一样的。图3-17 全浸没式(左)、无磁场式(中)、半磁浸没式(右)透镜A.全浸没式:也被称为In-LensOBJ Lens,其特点是整个试样浸没在物镜极靴以及磁场中,顾名思义叫全浸没模式。但是其试样必须做的非常小,插入到镜筒里面,和TEM比较类似。这种电镜在市场里面非常少,没有引起人们的足够重视。B.无磁场式:也叫Out-lensOBJ Lens,这也是电镜最早发展起来的,大部分钨灯丝电镜都是这种类型的物镜。此类电镜的特点是物镜磁场开口在极靴里面,所以物镜产生的磁场基本在极靴里面,样品附近没有磁场。但是绝对不漏磁是不可能的,只要极靴留有让电子束穿下来的空隙,就必然会有少量磁场的泄露。这对任何一家电镜厂商来说都是一样,大家只能减少漏磁,而不可能彻底杜绝漏磁,因为磁力线总是闭合的。采用这种物镜模式的电镜漏磁很少,做磁性样品是没有问题的。特别是TESCAN的极靴都采用了高导磁材料,进一步减少了漏磁。TESCAN的VEGA、MIRA、LYRA系列均是采用此种物镜。C. 半磁浸没式:为了进一步提高分辨率,厂商对物镜做了一些改进。比较典型的就是半浸没式物镜,也叫semi-in-lens OBJ Lens。因为全浸没式物镜极少,基本别人忽视,所以有时候也把半浸没式物镜称为浸没式物镜。半浸没式物镜的特点是极靴的磁场开口是在极靴外面,故意将样品浸没在磁场中,以减少物镜的球差,同时产生的电子信号会在磁场的作用下飞到极靴里面去,探测器在极靴里面进行探测。这种物镜最大的优点是提高了分辨率,但是缺点是对磁性样品的观察能力相对较弱。为了弥补无磁场物镜分辨率的不足和半浸没物镜不能做磁性样品的缺点,半磁浸没物镜的电镜一般将无磁场式物镜和半磁浸没式物镜相结合,形成了多工作模式。从而兼顾无磁场和半浸没式的优点,做特别高的分辨率时,使用浸没式物镜(如TESCAN MAIA3和GAIA3的Resolution模式),做磁性样品的时候,关闭浸没式物镜使用一般的物镜(如TESCAN的Field模式)。从另一个角度来说,在使用无磁场模式物镜时,对应的虚拟透镜位置在镜筒内,距离样品位置较远;使用半浸没式物镜时,对应的透镜位置在极靴下,距离样品很近。根据光学成像的阿贝理论也可以看出,半浸没式物镜的分辨率相对更高,如图3-18。图3-18 无磁场式(左)和半磁浸没式(右)透镜对应的位置① 物镜的像差电磁透镜在理想情况下和光学透镜类似,必须满足高斯成像公式,但是光学不可避免的存在色差和像差以及衍射效应,在电子光学中一样存在。再加上制造精度达不到理论水平,磁透镜可能存在一定的缺陷,比如磁场不严格轴对称分布等,再加上灯丝色差的存在,从而使得束斑扩大而降低分辨率。所以减少物镜像差也一直是电镜在不断发展的核心技术。A.衍射的影响:由于高能电子束的波长远小于扫描电镜分辨率,所以衍射因子对分辨率的影响较小。图3-19 球差、色差、衍射的对束斑的影响B.色差的影响:色差是指电子束中的不同电子能量并不完全相同,能量范围有一定的展宽,在经过电磁透镜后焦点也不相同,导致束斑扩大。不同的电子源色差像差很大,也造成了分辨率的巨大差异。C.像差的影响:像差相对来说比较复杂,在传统光学理论中,由于成像公式都是基于旁轴理论,所以在数学计算上做了一定的近似。不过如果更严格的考虑光学成像,就会发现在光学成像中存在五种像差。a. 球差:电子在经过透镜时,近光轴的电子和远光轴电子受到的折射程度不同,从而引起束斑的扩大。而电镜中的电子束不可能细成完美的一条线,总会有一定的截面积,故而球差总是存在。不过球差对扫描电镜的影响相对较小,对透射电镜的影响较大。b. 畸变:原来横平竖直的直线在经过透镜成像后,直线变成曲线,根据直线弯折的情况分为枕形畸变和桶形畸变,如图3-20。不过在扫描电镜中因为倍数较大,所以畸变不宜察觉,但是在最低倍率下能观察到物镜的畸变。特别是扫描电镜的视场往往有限,有的型号的电镜具有了“鱼眼模式”,虽然增加了视场但却增加了畸变。TESCAN的电镜很有特点,利用了独特的技术,既保证了大视野,又将畸变减小到了最低甚至忽略不计,如图3-21。图3-20 透镜的畸变图3-21鱼眼模式和TESCAN的视野模式c. 像散:像散是由透镜磁场非旋转对称引起的一种像差,使得本应呈圆形的电子束交叉点变成椭圆。这样一个的束斑不再是完美对称的圆形,会严重影响电镜的图像质量。以前很多地方都说极靴加工精度、极靴材料不均匀、透镜内线圈不对称或者镜头和光阑受到污染,都会产生像散。但是,像散更是光学中的一种固有像差,即使极靴加工完美,镜头、光阑没有污染,也同样会有像散。当然由于加工及污染的问题,会进一步加大像散的影响。在光学理论中,不在光轴上的物点经过透镜后,用屏去截得到的光斑一般不再是圆形。其中有三个特殊位置如图3-23,一个叫做明晰圆位置,这里的光斑依然是圆形;而另外两个特殊的位置称为子午与弧矢,这里截到的是两条正交的直线;其它任意位置截到的是一个会随位置而变化的椭圆。图3-22 电镜中的消像散图3-23 光学理论中的像散 对于电子束来说也一样,原来圆形的束斑在经过电磁透镜后,会因为像散的存在变得不再是完美的圆形,引起图像质量的降低。要消除像散需要有消像散线圈,它可以产生一个与引入像散方向相反、大小相等的磁场来抵消像散,为了能更好的抵消各个方向的像散,消散线圈一般都是两组共八级线圈,构成一个米字形,如图3-24。如果电镜的像散没有消除,那么图像质量会受到极大的影响。图3-24 八级消像散线圈d. 慧差和像场弯曲:慧差也总是存在的,只是在扫描电镜中不易被发觉,不过在聚焦离子束中对中状况不好时可以发现慧差的存在;由于扫描电镜的成像方式和TEM等需要感光器件的仪器不同,像场弯曲在扫描电镜中也很难发现。慧差和像场弯曲在扫描电镜中都可以忽略。 福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】哪种物镜设计的扫描电镜可以观测磁性样品(特指可充磁性样品)?↓ 往期课程,请关注微信“TESCAN公司”查阅以下文章:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应
  • 走进电子行业,FLIR红外热像仪助力揭示微电子设备的热特性
    在过去几十年中,微型化是微电子行业的重点发展方向。更小型的设备运行速度更快且具有更紧凑的系统。纳米技术和薄膜处理领域的进步已延伸到各种技术领域,包括光伏电池、温差电材料和微机电系统(MEMS)。这些材料和设备的热属性对于这类工程系统的持续发展至关重要。但是,这些系统存在与热传导有关的各种问题。为了更有效地解决这些问题,全面了解微型材料的热传导性质至关重要。今天小菲就给大家解说下,在阿林顿的得克萨斯大学,以微型热物理学实验室主任Ankur Jain博士为首的团队研究与微尺度热传导有关的各种话题。该实验室采用各种现代设备和仪器,其中就包括FLIR红外热像仪。三维集成电路中的散热Ankur Jain博士负责微型热物理实验室,在实验室里他和他的学生进行关于微尺度热传导、能量转换系统、半导体热管理、生物传热等相关话题的研究。三维集成电路(IC)中的热耗散是一大技术挑战,尽管在过去的十几年或二十年中进行了大量的研究,但这一技术的广泛应用仍然受到阻碍。因此,微型热物理学实验室的研究人员开展实验以测量三维集成电路的关键热特性,开发分析模型以了解三维集成电路中的热传导。测量温度场薄膜材料自诞生以来就一直是微电子技术的一个重要特征,为芯片提供多种功能。为了准确地了解薄膜的热性能,我们需要将热性能与沉积过程中不断变化的微观结构和形貌联系起来。这样,就可以研究诸如导电性、体积模量、厚度和界面热阻等属性。Ankur Jain博士称:“我们对微型器件上温度场随时间的变化尤其感兴趣,通过测量基质的热属性,我们尽力了解微尺度热传导的基本性质。”在电子元件中,热通常是主设备运行的不良副作用。因此,充分了解薄膜的瞬态热现象十分重要。Ankur Jain表示:“通过测量基质的热属性,我们尽力了解微尺度热传导的基本性质。”“通过了解热如何在微系统中流动,我们能够有效地将过热问题最小化。这有助于我们设计出微系统,并在材料选择方面作出更明智的决策。例如,我们已进行一项研究,旨在比较各种类型薄膜的热传导属性。”红外热像仪的应用为了测量微电子设备的温度,Ankur Jain博士的团队使用过各种技术,包括热电偶。这项技术存在的主要问题是热电偶仅能测量单点温度值。为了获得温度场的更全面直观的图像,Jain博士决定使用FLIR红外热像仪。FLIR A6703sc红外热像仪专为电子元件检测、医疗热成像、生产监控、非破坏性测试等应用而设计,完美适用于高速热事件和快速移动目标。短曝光时间使用户能够定格运动,获得精确的温度测量值。热像仪的图像输出可以通过调节窗口,将帧频提高至480帧/秒,并精确描述高速热事件的特征,从而确保在测试过程中不会遗漏关键数据。Ankur Jain表示:“我们感兴趣的设备中的热现象转瞬即逝,我们需要整个温度场的信息,而不是单点测量值,FLIR A6703sc在实验期间大有助益,为我们呈现受测设备非常精细的细节。”FLIR ResearchIR助力科研研发此外,Ankur Jain博士的团队一直将FLIR ResearchIR分析软件用于科研研发应用领域。ResearchIR是一款强大且简单易用的热分析软件,可实现热像仪系统的命令和控制、高速数据记录、实时或回放分析以及报告等。Ankur Jain道:“经证实,FLIR的ResearchIR软件非常实用,尤其是,它能够保存我们的热记录然后在数台电脑之间共享以供进一步分析”。“ResearchIR极大地增进了我们团队内以及我们团队与其他团队的协作,非常感谢菲力尔产品的支持!”
  • 预算1000万,中科院金属所聚焦离子束电子束双束电子显微镜招标采购
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 11月17日公告,中国科学院金属研究所聚焦离子束电子束双束电子显微镜采购项目公开招标,预算1000万元。招标项目的潜在投标人应在北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416获取招标文件,并于2020年12月17日09点30分前递交投标文件。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 一、项目基本情况 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目编号:20CNIC-031692-054 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目名称:中国科学院金属研究所聚焦离子束电子束双束电子显微镜采购项目 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 预算金额:1000万元(人民币) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 采购需求: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 名称:聚焦离子束电子束双束电子显微镜 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 数量:1套 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 简要技术需求: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 设备用于材料纳微米级尺度高精度加工、修改、成型和高分辨成像。结合电子束高分辨显微表征、能谱和EBSD等辅助分析,进行材料高分辨微观形貌、三维结构、晶体取向及元素含量分布信息测试。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " *大样品室,仓门内径 ≥370mm; /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " *元素分析范围:Be4~Cf98; /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " * 能量分辨率:Mn Ka保证优于127eV(计数率130,000cps) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 合同履行期限:合同签订后8个月 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 本项目( 不接受 )联合体投标。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 二、获取招标文件 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 时间:2020年11月27日 至 2020年12月04日,每天上午9:30至11:30,下午13:30至16:30。(北京时间,法定节假日除外) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地点:北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 方式:电话联系购买 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 售价:¥800.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 三、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 提交投标文件截止时间:2020年12月17日 09点30分(北京时间) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 开标时间:2020年12月17日 09点30分(北京时间) /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地点:北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416会议室 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 四、公告期限 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 自本公告发布之日起5个工作日。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 五、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1. 采购人信息 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 名称:中国科学院金属研究所 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地址:辽宁省沈阳市沈河区文化路72号 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 联系方式:佟老师 024-23971066 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2. 采购代理机构信息 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 名称:中国仪器进出口集团有限公司 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 地址:北京市西城区西直门外大街6号中仪大厦416 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 联系方式:陶经理 010-88317223 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 3. 项目联系方式 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 项目联系人:陶宇 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电话:010-88317223 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 推荐信息: /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20201127/566092.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中科院金属所场发射扫描电镜采购项目公开招标 /span /a /p p br/ /p
  • 1337万!大连理工大学X射线光电子能谱仪和电子束曝光系统等采购项目
    项目编号:DUTASZ-2022066项目名称:大连理工大学X射线光电子能谱仪和电子束曝光系统等采购项目预算金额:1337.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):1337.0000000 万元(人民币)采购需求:各包预算金额及最高限价:A包:X射线光电子能谱仪,预算金额:500万元;B包:电子束曝光系统,预算金额:568万元、原子力显微镜,预算金额:269万元;A包:X射线光电子能谱仪1套,用于材料表面结构分析检测,实现样品表面的元素组成及化学键状态的定性和定量分析;B包:电子束曝光系统1套、原子力显微镜1套 用于材料表面微观结构分析,满足对纳米级光刻加工技术的需求等3套教学与科研用仪器,改善实验室教学与科研条件,完善实验课程内容,提升科研实验水平及能力,具体要求详见招标文件。本项目“A包:X射线光电子能谱仪,B包:电子束曝光系统、原子力显微镜”可提供进口产品。进口产品是指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品。注:A包、B包兼投不兼中,投标人只能成为一个包的中标人(具体内容及要求详见招标文件)。合同履行期限:A包:自签订合同之日起210日历日内货到采购人指定地点安装调试验收合格;B包:自签订合同之日起210日历日内货到采购人指定地点安装调试验收合格。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 【综述】红外热像仪工作原理及电子器件分析
    疫情期间使得红外热像仪的市场大大增加,在商场、机场、火车站等人流密集的地方随处可见,无需接触即可准确测量人体温度。那么红外热像仪是怎样工作的呢?本文对有关知识做简要介绍,以飨读者。红外热像仪,是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的红外光转变为可见的热图像,热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。使用红外热像仪,安全——可测量移动中或位于高处的高温表面;高效——快速扫描较大的表面或发现温差,高效发现潜在问题或故障;高回报——执行一个预测性维护程序可以显著降低维护和生产成本。但在疫情爆发之前,红外热像仪在工业测温场景使用得更广泛,需求也更稳定。在汽车研究发展领域——射出成型、引擎活塞、模温控制、刹车盘、电子电路设计、烤漆;在电机、电子业——电子零组件温度测试、印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、笔记本电脑散热测试;在安防领域的隐蔽探测,目标物特征分析;在电气自动化领域,各种电气装置的接头松动或接触不良、不平衡负荷、过载、过热等隐患,变压器中有接头松动套管过热、接触不良(抽头变换器)、过载、三相负载不平衡、冷却管堵塞不畅等,都可以被红外热像仪及时发现,避免进一步损失。对于电动机、发电机:可以发现轴承温度过高,不平衡负载,绕组短路或开路,碳刷、滑环和集流环发热,过载过热,冷却管路堵塞。红外热像仪通过探测目标物体的红外辐射,然后经过光电转换、电信号处理及数字图像处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像。分为以下步骤:第一步:利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号,该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱。第二步:利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理,从而清晰地采集到目标物体温度分布情况。第三步:通过图像处理软件处理放大后的电信号,得到电子视频信号,电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来,得到可见图像。在不同的应用领域,对于红外热像仪的选择有不同的要求,主要考虑因素有热灵敏度——热像仪可分辨出的最小温差(噪音等效温差)、测量精度。反应到电路上,最应注意的既是第二步电信号的放大和采样。实际上,从信号处理,到数据通信,到温度控制反馈,都有较大的精度影响因素。红外热像仪的电路框图如图所示,基本工作步骤为:FPA探测器——信号放大——信号优化——信号ADC采样——SOC/FPGA整形与预处理——信号图形及数据显示,其间伴随TEC(热电制冷器)对探测器焦平面温度的反馈控制。热像仪中需要采集的信号为面阵红外光电信号,来源于红外探测器,通过将红外光学系统采集的红外信号FPA转换为微弱电信号输出,选择OP AMP时需要注意与FPA供电类型匹配及小信号放大。根据红外热像仪的使用场合,去选择适合的运放,达到最优的放大效果和损耗最小的放大信号。运放的多项直流指标都会直接影响到总的误差值。比如,VOS、MRR、PSRR、增益误差、检测电阻容差,输入静态电流,噪声等等。需要根据实际应用的特点,择取主要误差项目评估和优化。比如 CMRR 误差可以通过减小 Bus 电压纹波优化。PSRR 误差,可以通过选用 LDO 给 OPA 供电优化。提供一个好的电源,LDO 的低噪声和纹波更利于设计,选用供电LDO。在图三中的光电信号放大处,使用了TPH250X系列的OP AMP,特点是高带宽、高转换速率、低功耗和低宽带噪声,这使得该系列运放在具有相似电源电流的轨对轨 输入/输出运放中独树一帜,是低电源电压高速信号放大的理想选择。高带宽保证了原始信号完整性,高转换速率保证了整机运算的第一步速度,低宽带噪声保证了FPGA/SOC处理的原始信号的真实性。对于制冷型红外探测器,热电制冷器必不可少,它保障了FPA探测器的焦平面工作温度温度的稳定和灵敏,对于制冷补偿的范围精度要求较高。用电压值表示外界设定的FPA工作温度,输入高精度误差运放,得出差值电压,经过放大器运算后,对FPA进行补偿,从而使FPA温度稳定。在该系统中,AD转换芯片的性能决定了FPA的相位补偿量,决定了后端红外成像的质量。根据放大后输出信号的电压范围和噪声等效温差及响应率,可以计算AD转换芯片的分辨率,此处使用了16 bit高分辨率的单通道低功耗DAC,电源电压范围为2.7V至5.5V。5v时功耗为0.45 mW,断电时功耗为1 μW。使用通用3线串行接口,操作在时钟率高达30mhz,兼容标准SPI®、QSPI™和DSP接口标准。同时满足了动态范围宽、速度快、功耗低的要求。对于一般的工业红外热像仪的补偿来说,TPC116S1已经足够。此外,对于整体的供电而言,FPGA/SOC的分级供电,电源管理芯片的选择要适当。对于运放和ADC的供电,为减小误差,需要低噪声的LDO,以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波。LDO输出电压小于输入电压,稳定性好,负载响应快,输出纹波小。具有最低的成本,最低的噪声和最低的静态电流,外围器件也很少,通常只有一两个旁路电容。而在总体的供电转换中,使用了DCDC——TPP2020,它的宽范围,保证了电源设计的简洁。内置省电模式,轻载时高效,具有内部软启动,热关断功能。DC-DC一般包括boost(升压)、buck(降压)、Boost/buck(升/降压)和反相结构,具有高效率、宽范围、高输出电流、低静态电流等特点,随着集成度的提高,许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容,但是输出纹波大,开关噪声较大、成本相对较高,故在电源设计中,用量少且尽量避开灵敏原件,以避免对灵敏原件的干扰。红外热像仪既可以走入民用,成为各个家庭的健康小帮手,也可以是精密工业电子的好伙伴。面对不同的市场,组成它的电子元器件也有不同的选择。而不变的是,精密的设计对于真实的反映,特别是模拟器件。
  • 日本电子最先端透射电子显微术研讨会第一轮通知
    日本电子最先端透射电子显微术研讨会 JEOL High-End Transmission Electron Microscopy Seminar 2008年6月17日(星期二)北京 We JEOL are pleased to announce for holding JEOL High-End Transmission Electron Microscopy Seminar on June 17th in Beijing. We invited world-class researchers as shown below for delivering their talks on recently prominent accomplishment using the latest transmission electron microscopes. We are also going to introduce the latest “aberration corrected” TEM and STEM and its abundant application data in imaging and analysis. TEM sampling technologies such as a multi-beam system and the ion slicer is also one of remarkable topics to be presented by JEOL. Venue: Shangri-La Hotel(Beijing)1F Grand Ballroom. 29 Zizhuyuan Road, Beijing100089. 北京香格里拉饭店1层景阁大宴会厅1号、2号场地。北京紫竹院路29号。 电话:010-68412211 Time: 9:00AM – 5:10PM (including lunch) Entry: Free but need registration at the first-come-first-serve basis Invited talks: Prof. Kazuo Furuya (古屋一夫) High Voltage Electron Microscopy Station(超高压电镜共用中心) National Institute for Materials Science(独立行政法人 物质‧ 材料研究机构),Tsukuba, Japan Talk: Nanofabrication with intense and focused electron beam and ultra-high vacuum Cs corrected STEM Prof. Yuichi Ikuhara(幾原雄一) Institute of Engineering Innovation(大学院工学系研究科综合研究机构) School of Engineering(工学部) The University of Tokyo(东京大学),Tokyo, Japan Talk: STEM Characterization of Ceramic Grain Boundaries Prof. Chen Fu-Rong(陈福荣) Department of Engineering and System Science(工程与系统统计科学系) National Tsing Hua University(国立清华大学、台湾), Taipei, Taiwan Talk: Development of Wet Cell/Phase Plate TEM for Advanced Biological Imaging Reservation: Call 010-68046321, Ms. 孙莉(Sun Li). E-mail: sun.li@jeol.com.cn
  • 大咖云集· 学术荟萃丨电子、光子和等离激元2021国际在线研讨会
    线上会议时间:2021年3月10日—12日 会议摘要扫描近场光学显微镜(SNOM)和电子-能量损失光谱(EELS)是用于研究固体物质与分子各种时空特征激发的强大技术,等离基元是其中一个非常重要的研究方向。尽管这两种技术分别使用电子和光子作为探针粒子来获取类似的信息,但这两项技术在作用机理的本质上可能是截然不同的。 在本次国际研讨会中,我们将邀请来自国际多所著名高校的学者,分享Nature、Science等期刊新科研进展,就SNOM和EELS两项探测方法进行学术交流,并讨论其可能的共同点与交叉领域。 注册报名 您可通过扫描下方二维码或点击此处报名注册参与《电子、光子和等离激元2021国际在线研讨会》 。 会议特邀报告Dimitri Basov (Columbia University, USA) March 11 at 15:00Live from New York: Polaritons in van der Waals Materials Rainer Hillenbrand (nanoGUNE Donostia-San Sebastian, Spain) March 11 at 15:40Nanophotonics with phonon polaritons in 2D materials Fritz Keilmann (LMU Munich, Germany) March 10 at 16:40Infrared near-field nanospectroscopy of living cells Frank Koppens (ICFO Barcelona, Spain) March 10 at 16:15Infrared and THz near-field imaging of twisted 2D materials and polaritonic nanocavities Alex McLeod (Columbia University, USA) March 12 at 16:15Revealing nano-plasmonics in 2D materials and correlated oxides at variable temperatures Thomas Taubner (RWTH Aachen, Germany) March 11 at 17:40Phonon-enhanced infrared near-field spectroscopy enables probing of the buried 2DEG at the LAO/STO interface Yixi Zhou (University of Geneva, Switzerland) March 11 at 18:05Cryo-SNOM studies of polaritons at oxide interfaces 会议程序EPP-2021 Program (March 10-12, 2021), updated 25.02.2021March 10 (Wednesday)ChairmanTime (CET)Speaker Title14:50OpeningBrett Barwick15:00Giovanni VanacoreTutorial and overview: Whe n electr ons meet light: a new route for dyn amic visualizati on of plasm ons and cohere nt con trol of matter waves15:40Mathieu KociakNanooptics with fast electron beams16:05BreakJoshua Caldwell16:15Frank KoppensInfrared and THz near-field imaging of twisted 2D materials and polaritonic nanocavities16:40Fritz KeilmannInfrared near-field nanospectroscopy of living cells17:05Misha FoglerScanning Photocurrent Nanoscopy of Van der Waals Heterostructures17:30BreakAlexandre Zimmers17:40Dirk van der MarelPlasmons in strongly correlated matter18:05Peter AbbamonteCoherent and incoherent collective excitations at the Fermi liquid--strange metal crossover in Sr2RuO418:30Discussions19:15PostersMarch 11 (Thursday)ChairmanTimeSpeakerTitleErik van Heumen15:00Dimitri BasovTutorial and overview: Live from New York: Polarit ons in van der Waals Materials15:40Rainer HillenbrandNanophotonics with phonon polaritons in 2D materials16:05BreakAlbert Polman16:15Matteo MitranoDynamical control of effective interactions in quantum materials16:40Regina CiancioUnveiling the role of oxygen vacancies in structural and functional properties of complex oxides thin films by atomic site HAADF-STEM and EELS17:05Francesco MauriMeasuring phonon dispersion suspended 2D nanostructures in the electron microscope17:30BreakChristian Bernhard17:40Thomas TaubnerPhonon-enhanced infrared near-field spectroscopy enables probing of the buried 2DEG at the LAO/STO interface18:05Yixi ZhouCryo-SNOM studies of polaritons at oxide interfaces18:30Discussions19:15PostersMarch 12 (Friday)ChairmanTimeSpeakerTitleMichele Ortolani15:00Javier Garcia de AbajoTutorial and overview: Optical Excitations with Free Electrons: Challenges and Opportunities15:40Claus RopersProbing and tailoring electron-light interactions in ultrafast transmission electron microscopy16:05BreakMengkun Liu16:15Alex McLeodRevealing nano-plasmonics in 2D materials and correlated oxides at variable temperatures16:40Marco PoliniSNOM and plasmon-magnon interactions in 2D magnetic materials17:05Tetiana SlipchenkoNear-field plasmonic phenomena in doped and charge-neutral graphene17:30BreakJose Lorenzana17:40Ido KaminerFree-electron quantum optics18:05Angel RubioNovel phenomena in two dimensional heterostructure from strongly interacting light-matter hybrids18:30Discussions19:15Posters20:00Closing
  • 689.35万!聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购结果公布
    一、项目编号:常润公2022-0001号  二、项目名称:聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用  系统采购  三、中标(成交)信息  供应商名称:建发(上海)有限公司  供应商地址:中国(上海)自由贸易试验区张杨路620号1201室  中标(成交)金额:人民币陆佰捌拾玖万叁仟伍佰元整(¥6893500.00)  四、主要标的信息货物类名称:聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统品牌(如有):见附件项目清单规格型号:见附件项目清单数量:见附件项目清单单价:见附件项目清单
  • 飞纳电镜带您了解电子显微学的艺术
    10 月 18 日,为期三天的 2017 年全国电子显微学学术年会在成都星宸皇家金煦酒店开幕。本次会议规模近 900 人。 大会现场 电子显微学是用电子显微镜研究物质的显微组织、成分和晶体结构的一门科学技术。电子显微镜是用一束电子照射到样品上并将其组织结构细节放大成像的显微镜。根据成像特点,目前广泛使用的电子显微镜有:①透射电子显微镜;②扫描电子显微镜;③扫描透射电子显微镜。其中,扫描电子显微镜的技术发展已经取得了重大进展。早已突破了占地面积大,传统落地式的限制,发展成为紧凑的桌面型设计,能谱功能也可以集成在台式电镜主机内。近几年的发展,台式电镜的分辨率有很大提升,加上其操作简单,维护方便,效率更高,在市场占有率上,有加速取代传统落地式钨灯丝电镜的趋势。 传统落地式扫描电镜 飞纳台式扫描电镜飞纳台式扫描电镜经过不断的创新,现已成为台式扫描电镜市场的技术标杆。飞纳电镜的制造商是荷兰 phenom-world 飞纳源自飞利浦实验室;1996 年 fei 并购飞利浦电子光学部门;2005 年,fei 发布飞纳台式扫描电镜;2009 年飞纳从 fei 分离出来。飞纳台式扫描电镜的产品特点:快速成像,从样品装载到图像生成仅需 30 秒;采用ceb6 灯丝,灯丝的寿命可达 3-5 年;环境适应性强。飞纳电镜携高性能电镜能谱一体机 phenom prox 亮相此次会议,吸引了很多师生的注目,很多老师和学生都惊叹飞纳电镜的测试效果和效率,图像质量得到了一致认可,操作方面比他们使用过的电镜都要简单,给出结果也更快。今天是会议第一天,展位接待了一位北京大学的老师,他想通过此次会议顺便调研扫描电镜,看到飞纳电镜之后,说这台仪器是他今天最大的收获,这台仪器对他们课题组而言,将会非常实用。 飞纳电镜展位 会议还将持续到 10 月 20 日。10 月 19 日下午 15: 15-15:35,飞纳电镜高级应用工程师张传杰将在第三分会场:能源、环境和信息等功能材料的微结构表征做一场特邀报告,欢迎感兴趣的师生前往。同时,飞纳电镜在展位处也继续为广大师生服务,欢迎大家携样品前往,现场免费测样。 飞纳电镜预祝本次大会圆满成功,全体参会人员都有一次愉快的经历和满意的收获。
  • 690万!常州大学采购聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统
    项目概况聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购项目的潜在投标人应在常州润邦招标代理有限公司前台获取招标文件,并于2022年2月18日14点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况1.项目编号:常润公2022-0001号2.项目名称:聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购3.预算金额:人民币690万元4.最高限价:人民币690万元5.采购需求:本项目采购内容为聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统采购,包括设备及系统的采购、供货、安装、调试、测试、售后服务、质保、技术培训等,直至通过采购人验收。具体参数详见采购需求。序号设备名称数量单位1聚焦离子束-电子束双束电镜与飞行时间二次离子质谱仪联用系统1套7.合同履行期限:合同签订,免表办理好后6个月内完成供货、安装调试、经采购人验收合格并投入使用。8.本项目不接受联合体。9.本项目接受进口产品。二、申请人的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定:(1)具有独立承担民事责任的能力;(2)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(3)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(4)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(5)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录;(6)无其他法律、行政法规规定的禁止参与招投标或采购活动的行为,含下列情形:a.未被“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)和 “中国政府采购网”网站(www.ccgp.gov.cn)列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重失信行为记录名单;b.单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同投标人,不得参加同一合同项下的政府采购活动。2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无。3.本项目的特定资格要求:本项目接受进口产品投标,投标人所投设备为进口产品的,应提供以下之一的证明材料:(1)投标人为所投设备的授权经销(代理)商,必须提供生产(制造)商或上级经销(代理)商授权供应商的授权书,并提供逐级经销(代理)商的营业执照复印件。(2)投标人为本项目的授权投标人,必须提供生产(制造)商或授权经销(代理)商对本次招标的项目或所投产品的授权书,并提供逐级经销(代理)商的营业执照复印件。三、获取招标文件时间:2022年1月28日至2022年2月9日17:00时(北京时间,法定节假日除外)地点:常州市飞龙东路108号-304室(翠园世家商业街三楼)方式:(投标人可采取以下任一种方式获取招标文件)(1)线上申领:投标人在规定的时间内将相关材料扫描PDF文档发至本公司邮箱“2406652663@qq.com”并按邮箱回复要求交纳费用后,招标文件以邮件形式发送至投标人邮箱。报名咨询电话:0519-81882063。(2)现场申领:至常州润邦招标代理有限公司前台领取。(3)投标人获取招标文件时应提供如下材料:①招标文件获取申请表(格式见公告附件1)②投标人为企业的,提供企业营业执照(三证合一复印件加盖公章);投标人为事业单位的,提供事业单位法人证书(三证合一复印件加盖公章);投标人为自然人的,提供自然人身份证明文件(复印件及签名)。售价:人民币伍佰元/份。招标文件售后一概不退,未获取招标文件的投标人不得参与本项目投标。四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点截止时间:2022年2月18日14点00分(北京时间)地 点:常州润邦招标代理有限公司开标室(一)五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目不组织现场踏勘。2.对招标文件需要进行澄清或有异议的投标人,均应在2022年2月10日12:00前按招标公告中的通讯地址,以书面形式(加盖公章)提交采购代理机构,否则视为无效澄清或异议。3.有关本次采购的事项若存在变动或修改,采购代理机构将通过补充或更正形式在相关网站上发布,因未能及时了解相关最新信息所引起的失误责任由投标人自负。4.费用缴纳账户信息如下(汇款请备注项目名称或编号)户名:常州润邦招标代理有限公司开户银行:江南农村商业银行龙虎塘支行账号:01080012010000003610财务电话(付款、开票咨询):0519-81882063七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名称:常州大学地址:江苏省常州市武进区滆湖中路21号 联系方式:丁老师155012902882.采购代理机构信息名称:常州润邦招标代理有限公司地址:常州市飞龙东路108号-304室(翠园世家商业街三楼)联系方式:0519-818829933.项目联系方式项目联系人:周叶电话:0519-81882993网址:cg.czrbzb.com
  • JASIS 2018新品发布之大塚电子:测厚仪和粒度仪
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年9月5日,日本最大规模的分析仪器展JASIS 2018在东京幕张国际展览中心盛大开幕,吸引来自全球各地的万余名观众参观出席。 br/ /p p   作为用于光学特性评价?检查的装置制造商,大塚电子在展会期间带来其测厚仪新品和粒度仪新品——nanoSAQLA。 /p p style=" text-align: center " img title=" 大塚电子非接触光学测厚仪.jpg" style=" width: 400px height: 267px " alt=" 大塚电子非接触光学测厚仪.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/70d4e4a6-1e05-4247-ac98-a97f9d543eec.jpg" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" width=" 400" / /p p style=" text-align: center " strong 大塚电子非接触光学测厚仪 /strong /p p   是一种旨在缩短检测过程的装置,无需校准曲线,容易测得绝对厚度。基于其独特的光谱干涉方法,可以在短时间内非接触地轻松测量厚度(10μm至5 mm),且外形紧凑,占用空间小。主要特点包括: 可以无接触地测量不透明、粗糙表面、易变形的样品 高重复性· 再现性 无需校准曲线测得绝对厚度 由于测量直径非常小,因此不受不均匀性的影响 不必调整样品的位置,可以通过“单独放置”来测量 由于稳定性高,操作简单 是一个光学系统,更安全。 /p p style=" text-align: center " img title=" 大塚电子多检体纳米粒度检测系统nanoSAQLA.jpg" style=" width: 400px height: 267px " alt=" 大塚电子多检体纳米粒度检测系统nanoSAQLA.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/e9696875-6d17-49ce-b7ba-f09007b5607d.jpg" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" width=" 400" / /p p style=" text-align: center " strong 大塚电子多检体纳米粒度检测系统nanoSAQLA /strong /p p   nanoSAQLA为动态光散射法(DLS法)的粒度测量(粒径0.6nm-10μm)仪器。配置了进一步追求质量控制需求的各种功能。 /p p   实现了一种新的光学系统,兼容多种样品测量,从稀到浓的更广泛样品浓度范围,轻巧紧凑,适合实验室使用,标准为1分钟高速测量。此外,对于非浸入式样品,“5样品连续测量”配置为无自动进样器的标准设备。主要特点包括:使用一个装置轻松进行五样品连续测量 广泛浓度范围样品检测系统 高速测量,标准测量时间为1分钟 简单的测量功能(测量一键完成) 配备温度梯度功能。 /p p & nbsp /p
  • 国产进入新一轮研发潮:电子束曝光机市场与企业盘点
    电子束曝光机概述电子束曝光(EBL,也称之为电子束光刻)始于上世纪60年代,是在电子显微镜的基础上发展起来的用于微电路研究和制造的曝光技术,是半导体微电子制造及纳米科技的关键设备、基础设备。电子束曝光是由高能量电子束和光刻胶相互作用,使胶由长(短)链变成断(长)链,实现曝光,相比于光刻机具有更高的分辨率,主要用于制作光刻掩模版、硅片直写和纳米科学技术研究。目前,活跃在科研和产业界的电子束光刻设备主要是高斯束、变形束和多束电子束,其中高斯束设备相对门槛较低,能够灵活曝光任意图形,被广泛应用于基础科学研究中,而后两者则主要服务于工业界的掩模制备中。电子束光刻的主要优点是可以绘制低于10nm分辨率的定制图案(直接写入)。这种形式的无掩模光刻技术具有高分辨率和低产量的特点,将其用途限制在光掩模制造,半导体器件的小批量生产以及研究和开发中。我国电子束曝光技术是六十年代后期开始发展起来的,到七十年代,近十家从事电子束曝光技术研究的单位,在北京、上海、南京分别以大会战的方式组织了较强力量的工厂、研究所和高等院校研制。当时由于国内缺乏基础,而电子束曝光本身又是一种多学科的综合性技术,几年之后,许多单位因任务改变而结束了此项工作。在2000年后电子束光刻设备研发热度逐渐降低甚至一度搁置。在《瓦森纳协定》禁止向中国提供高性能电子束光刻设备后,国内电子束光刻设备研发才重新被提起。在此之前,国内从事和引导电子束光刻设备研发的单位主要有中国科学院电工研究所、中国电子科技集团有限公司第四十八研究所、哈尔滨工业大学和山东大学等。目前性能最优的国产化电子束光刻设备包括中国电子科技集团有限公司第四十八研究所在2005年通过验收的DB-8型号电子束曝光设备,对应0.13μm的半导体制程;中国科学院电工研究所2000年完成的DY-7 0.1μm电子束曝光系统可加工80 nm的间隙,在2005年交付的基于扫描电镜改装的新型纳米级电子束曝光系统,其系统分辨率可达30 nm,束斑直径6 nm。国内电子束光刻研究主要类型为高斯束,上述提及的设备均为高斯束类型,而在变形束方面主要有电工所DJ-2 μm级可变矩形电子束曝光机的研究成果,可实现最小1 μm的线宽,束斑尺寸0.5~12.5 μm区间内可调。而在多束方面在过去并无相关研究,仅有电工所开展了多束的前身技术——投影电子束曝光的研究,设备代号为EPLDI。在中国科学院电工研究所和中国电子科技集团有限公司第四十八研究所的牵头下,研发过程中将整机拆分为多个关键零部件和技术进行阶段性攻关,包括精密工件台、真空系统、图形发生器、偏转和束闸等。国内研发设备的加速电压停留在30 kV以下,扫描速度普遍不超过10 MHz,相应的拼接套刻精度均在亚微米量级,而电子束束斑在整机自主化研发设备中由于热发射钨电子枪和LaB6的限制停留在几十纳米量级,整体设备性能与国外顶尖设备有较大的差距。市场概况根据QYResearch研究团队调研统计,2022年全球电子束光刻系统(EBL)市场销售额达到了13亿元,预计2029年将达到22亿元,年复合增长率(CAGR)为6.9%(2023-2029)。电子束曝光(electron beam lithography)指使用电子束在表面上制造图样的工艺,是光刻技术的延伸应用。电子束光刻系统(EBL)即用于实现电子束曝光的系统。全球电子束光刻系统(Electron Beam Lithography System (EBL))的主要参与者包括Raith、Vistec、JEOL、Elionix和Crestec。全球前三大制造商的份额超过70%。日本是最大的市场,占有率约为48%,其次是欧洲和北美,占有率分别约为34%和12%。就产品而言,高斯光束EBL系统是最大的细分市场,占有率超过70%。在应用方面,应用最多的是工业领域,其次是学术领域。国外主流企业及进展RaithRaith是纳米制造、电子束光刻、FIB SEM纳米制造、纳米工程和逆向工程应用的先进精密技术制造商。客户包括参与纳米技术研究和材料科学各个领域的大学和其他组织,以及将纳米技术用于特定产品应用或生产复合半导体的工业和中型企业。Raith成立于1980年,总部位于德国多特蒙德,拥有超过250名员工。公司通过在荷兰、美国和亚洲的子公司,以及广泛的合作伙伴和服务网络,与全球重要市场的客户密切合作。Raith主要有五款EBL产品,EBPG Plus、Voyager、RAITH150 Two、eLINE Plus和PIONEER Two。EBPG Plus是一种超高性能电子束光刻系统。100kv写入模式和5 nm以下的高分辨率光刻,涵盖了各种纳米制造设备中直接写入纳米光刻、工业研发和批量生产的广泛前沿应用。新系统集稳定性,保真度和精度于一体,确保最佳的高分辨率光刻结果的所有性能参数之间的完美交互。Raith VOYAGER 光刻系统使用场发射电子源,具有可变的 10-50 keV 加速电位,50 兆赫兹偏转系统具有实时动态校正和单级静电偏转功能,可在小至 8 nm 的光刻胶中定义单线图案。激光控制平台能够加载NBL(Nanobeam)NanoBeam是一家英国公司,成立于2002年,主要生产高性能和高性价比的电子束光刻工具。据媒体报道,2016年,徐州博康收购了NBL落户徐州经济技术开发区,并将在园区内主要生产电子束光刻机、扫描电镜、高压电源以及电子束枪、无磁电机等高科技产品。NBL的电子束光刻机线宽小于8nm的工艺,相关产品已销往因英、美、德、法、瑞典、韩国等国家,中国的中科院微电子所、13所、55所、北京大学等单位已引进15台。Nanobeam 推出的NB5型电子束光刻机依靠特有双偏转系统和共轭关闸,实现在8英寸晶圆(兼容更小尺寸,任意形状样品)的样品单次曝光制备5nm图形结构。电子束加速电压20-100kV连续可调,束流0.2-120nA,写场拼接精度≤10nm,套刻精度≤10nm。3nm束斑直径时,束流可达到2nA。JEOL日本电子株式会社(JEOL Ltd., 董事长:栗原 权右卫门) 是世界顶级科学仪器制造商,成立于1949 年,总部设在日本东京都昭岛市武藏野3丁目1番2号,其事业范围主要有电子光学仪器、分析仪器、测试检查仪器、半导体设备、工业设备、医疗仪器等制造、销售和研发。JEOL集团的业务包括三个部分:科学/计量仪器、工业设备以及医疗器械。JEOL的电子束曝光机产品主要有电子束光刻系统(可变矩形束电子束光刻)、电子束光刻系统(圆形电子束光刻)等 。1967年,JEOL完成JBX-2A 电子束光刻系统;1998年,JBX-9000MV 电子束光刻系统完成;2002年,JBX-3030 系列电子束光刻系统完成;2017年,与IMS共同发布世界首台量产化电子束光刻机并投入市场。目前,JEOL的电子束曝光机产品主要包括JBX-8100FS 圆形电子束光刻系统、JBX-3050MV 电子束光刻系统、JBX-3200MV电子束光刻系统、JBX-9500FS电子束光刻系统和JBX-6300FS电子束光刻系统。JBX-8100FS 圆形电子束光刻系统JBX-8100FS圆形电子束光刻系统,具备高分辨率和高速两种刻写模式,非常适用于超微细加工以及批量生产。该设备减少了刻写过程中的无谓耗时,并将扫描频率提升至业界高水准的125MHz (以往机型的1.25~2.5倍),使其具备更高的生产能力。JBX-9500FS是一款100kV圆形束电子束光刻系统,兼具高水平的产出量和定位精度,最大能容纳300mmφ的晶圆片和6英寸的掩模版,适合纳米压印、光子器件、通信设备等多个领域的研发及生产。JBX-6300FS的电子光学系统在100kV的加速电压下能自动调整直径为(计算值)2.1nm的电子束,简便地描画出线宽在8nm以下(实际可达5nm)的图形。 此外,该光刻系统还实现了9nm以下的场拼接精度和套刻精度,性能比优越。利用最细电子束束斑(实测值直径≦2.9nm)可以描画8nm以下(实际可达5nm)极为精细的图形。JBX-3200MV是用于制作28nm~22/20nm节点的掩模版/中间掩模版(mask/reticle)的可变矩形电子束光刻系统。是基于加速电压50 kV的可变矩形电子束和步进重复式的光刻系统。利用步进重复式曝光的优点,结合曝光剂量调整功能及重叠曝光等功能,能支持下一代掩模版/中间掩模版(mask/reticle)图形制作所需要的多种补偿。JBX-3050MV 是用于制作45nm~32nm 节点的掩模版/中间掩模版(mask/reticle)的可变矩形电子束光刻系统。Hitachi日立(HITACHI)是来自日本的全球500强综合跨国集团,1979年便在北京成立了第一家日资企业的事务所。日立在中国已经发展成为拥有约150家公司的企业集团。为更好地解决邻近效应和 高加速压电子对器件的损伤问题,低能微阵列平行电子束直写系统将有希望成为纳米光刻的最好选择。开展这方面研发有代表性的是美国 ETEC 公司和日本的日立公司。日立推出的50 kV 电子束 (EB) 写入系统HL-800M,为 0.25 - 0.18 微米设计规则掩模制造而开发,并得到了广泛的应用。 HL-800M1999年12月,日立公司宣布推出HL-900M系列电子束光掩模写入系统,该系统是为满足用户对高精度掩模的需求而开发的。该系统基于HL-800M系列,引入了新的电子光学、低失真级和并行处理功能,用于处理大量数据,以实现更高的精度和更高的吞吐量。书写系统并不是实现高级掩模的唯一因素;制造工艺也很重要,并且在掩模制造工艺中使用化学放大抗蚀剂方面正在取得进展。HL-900M系列以150纳米或更高分辨率的高精度标线片制造为目标。该系统基于HL-800M,为了提高精度,引入了(1)高精度电子光学,(2)低失真载物台,(3)高精度温度控制系统,以及(4)用于处理大体积图案数据的并行处理功能。ElionixELIONIX成立于1975年,是一家从事纳米级加工与检测的中小企业。ELIONIX拥有资本金2亿7000万日元,目前共有员工100名。成立40余年,ELIONIX专注于电子束光刻、电子束硬盘刻蚀、超微材料分析等技术的研发,获奖无数,并成为以上技术市场中的隐形冠军。2004年以后,ELIONIX积极进军海外市场,目前客户遍布于美国,欧洲,中国等知名大学(哈佛、麻省理工学院,清华、北大等)和公共研究所。ELIONIX的电子光刻装置能够稳定且精准地控制电子束,同时将震动和磁场等外部干扰因素降到最低,电子束最细可达5纳米。ELIONIX的电子光刻装置拥有着世界顶级水平,目前占有50%以上的世界市场份额。ELS-F125是Elionix推出的世界上首台加速电压达125KV的电子束曝光系统,其可加工线宽下限为5nm的精细图形。ELIONIX的电子束光刻ELS系列可应用于光集成电路、SAW元器件以及其他各种传感器上。除了电子束,ELIONIX还有离子束光刻装置。2023年,ELIONIX发布了电子束光刻系统“ELS-HAYATE”。这是最新型号,具有业界最快的 400MHz 扫描频率和业界最大的 5mm 视场尺寸。ADVANTESTAdvantest(ADVANTEST CORPORATION)是一家日本半导体设备公司,专门提供广泛的半导体设备测试解决方案。该公司成立于1954年,现已成为半导体行业的领先企业之一。爱德万测试(ADVANTEST)的F7000 电子束光刻系统具有高通量和卓越的分辨率,并能够在1X-nm技术节点的晶圆上创建非常精确和平滑的纳米图案。其字符投影、直接写入技术使其非常适合作为研发和原型设计的设计工具,以及生产小批量多类型设备的 LSI 生产线的解决方案。F7000 支持各种材料、尺寸和形状的基板,包括纳米压印模板和晶圆,并针对各种应用进行了优化,例如高级 LSIs、光子学、MEMS 和其他纳米工艺。此外,用户还可以选择最适合其需求的配置,无论是独立配置还是在线配置,使 F7000 能够支持从研发到批量生产的各种应用。IMS NanofabricationIMS成立于1985年,位于奥地利维也纳,在2009年获得了英特尔的投资,并在2015年最终被英特尔收购。自从被英特尔收购以后,IMS在 2016 年发布了第一款商用多束掩模写入器MBMW-101,该产品比 EUV光刻工具精度更高,但速度非常慢,这是它们仅用于制造掩模版的一个重要原因。IMS Nanofabrication是NuFlare(东芝)的竞争对手,但东芝的工具不太精确,而且速度较慢。此外,NuFlare的多束掩模写入器在IMS Nanofabrication研发多年后才开始进入市场。超过90%的生产EUV掩模是使用IMS Nanofabrication 的多光束掩模写入器制造的。如果没有IMS Nanofabrication的掩模写入器,所有EUV工艺技术都将陷入停顿。EUV工艺技术被用于7nm以来的所有台积电、英特尔的工艺节点。2023年,英特尔公司宣布出售其旗下子公司IMS Nanofabrication 20%的股权,交易金额为8.6亿美元。此次交易将使英特尔公司减少对该公司的控制权,但仍将继续与IMS Nanofabrication保持合作关系。台积电在9月12日的临时董事会上宣布,拟不超4.328亿美元收购英特尔手中IMS Nanofabrication约10%股权。MBMW-101完全开发的多束掩模写入器(MBMW)为28至5nm的掩模技术节点提供精度和极高的生产率。2014年2月,世界上第一台用于6英寸光掩模的多束掩模写入器 MBMW Alpha工具问世。2016年,MBMW的数据速率提高了10倍,达到120 Gbit/s。截至2016 年,IMS 一直为掩模行业提供MBMW-101掩模写入器生产工具,用于 7 纳米技术节点。CRESTEC株式会社CRESTEC于1995年在东京成立以来一直专注于EBL技术。作为世界上为数不多的EBL设备专业制造商之一,在世界范围内EBL光刻机的销售实绩已经超过100台。其制造的电子束光刻机以其独特的专业技术,超高的电子束稳定性,电子束定位精度以及拼接套刻精度赢得了世界上著名科研机构以及半导体公司的青睐。其中 CABL 系列更是世界上仅有的产品之一。通过日本丰港株式会社在东亚及北美地区国家开展业务,实现产品知名度提升也会用户解决了实际需求。CRESTEC CABL 系列采用专业的恒温控制系统,使得整个主系统的温度保持恒定,再加上主系统内部精密传感装置,使得电子束电流稳定性,电子束定位稳定性,电子束电流分布均一性都得到了极大的提高,其性能指标远远高于其它厂家的同类产品,在长达5小时的时间内,电子束电流和电子束定位非常稳定,电子束电流分布也非常均一。由于EBL刻写精度很高,因此写满整个 Wafer 需要比较长的时间,因此电子束电流,电子束定位, 电子束电流分布均一性在长时间内的稳定性就显得尤为重要,这对大范围内的图形制备非常关键。CRESTEC CABL 系列采用其独有的技术使其具有极高的电子束稳定性以及电子束定位精度,在大范围内可以实现图形的高精度拼接和套刻。VistecVistec Electron Beam集团是设计、生产电子束光刻系统的国际顶级企业,为前沿电子束光刻领域提供尖端技术解决方案。Vistec集团在德国和美国拥有生产基地,在美国、欧洲、中国、日本、台湾和韩国设有技术服务中心。集团包括两部分,德国耶拿的Vistec电子束有限公司主要生产成形电子束光刻系统。美国纽约密执安的Vistec光刻公司主要生产高斯圆形束电子束光刻系统。Vistec的光刻系统是以可变形状光束(VSB)原理为主,其中使用强度均匀分布的可变形状和尺寸的电子束在基材上光刻光阻图案(也称为曝光或写入)。此外可使用更复杂的电子束形状即客制固定形状进行曝光,特别是使用这些技术能加快电子束的写入速度。基于可变异形光束(VSB)的原理,这些系统可用于各种直接结构化,例如在硅和化合物半导体晶圆上直接生成结构,用于光掩模的生产以及集成光学和光子学的应用。可变形状光束光刻系统主要用于应用研究、掩模和玻璃基板市场以及半导体行业。Vistec的电子束光刻系统在半导体制造中被广泛应用,用于芯片的制备和加工,包括先进的逻辑芯片、存储芯片、传感器芯片等。目前主要型号包括VISTEC SB3050-2和SB254。Vistec SB3050-2 是一款基于可变形状光束的高分辨率电子束光刻系统,可实现 300 mm 晶圆和 9 英寸掩模的完全曝光。Vistec SB254是一款通用的 VSB 电子束光刻系统,可完全曝光最大200 mm晶圆和 7”掩模。NuflareNuFlare(中文:株式会社紐富来科技)在2002年8月成立,是从东芝机械剥离出来的企业,2018年, 他们的销售额为587亿日元,员工人数为626人。NuFlare位于日本的神奈川线,主要的产品是半导体生产设备。其中掩膜光刻设备(40-45亿日元/台)占销售额的90%。1976年12月,以电子束掩膜光刻设备为中心的半导体制造设备业务的技术从株式会社东芝移交给东芝机械株式会社。1984年6月,公司与株式会社东芝综合研究所联合完成Variable Shaped Beam(可变形电子光束)型首台机——电子束掩膜光刻设备“EBM-130V”。1998年,通过与株式会社东芝的联合项目,开发Variable Shaped Beam(可变形电子光束)型电子束掩膜光刻设备EBM-3000,并进行产品化,成为了首台商用机,对应电路线宽为180 nm-150nm。开发并投产能够应对90nm制程的电子束掩膜光刻设备EBM-4000,并进行产品化(至此为东芝机械株式会社半导体设备事业部)。2002年,株式会社紐富来科技全面继承东芝机械株式会社半导体设备事业部的业务,并开始开展业务。2004年,NuFlare开发应对电路线宽65nm的“EBM-5000”,并进行产品化。2008年,开发并投产EBM-7000(应对32nmhp制程)。2011年,开发并投产EBM-8000(应对14nmTN/22nmhp制程)。2013年,开发并投产EBM-9000(应对10nmTN制程)。2019年,开发并投产EBM-9500PLUS(应对TN5nm/7nm+制程),并开发EBM-8000P(应对14/16nm、22-45nmhp制程)。2022年,开发并投产MBM™-2000(应对3nmTN制程)。NuFlare主要是由东芝机械与东芝合资成立的半导体先进制程设备,主要产品线是光罩微显影及缺陷检测。Nuflare原本是于1997年作为生产和销售印刷设备、造纸设备的东芝机械冲压工程设备公司成立,2002年从东芝机械继承了半导体生产设备业务,并开始了事业。与东芝集团的资本关系始于2002年东芝收购Nuflare的普通股份,后来慢慢提高出资比例,到2012年成为东芝的关联子公司。早前,东芝宣布要将NuFlare全盘拿下,但却半路杀出了个程咬金HOYA。HOYA在半导体制程中所使用的光罩基板拥有 7 成以上市占,另外该公司也有提供光罩解决方案。若HOYA能取得Nu装技术。该公司的 MEMS 技术是在 Zyvex 为期 5 年、耗资 2500 万美元的 NIST ATP 项目期间开发的,目前正用于制造微型科学仪器,例如微型扫描电子显微镜和微型原子力显微镜,以及下一代纳米探测系统。2022年,Zyvex Labs宣称推出世界上最高分辨率的光刻系统 — ZyvexLitho1,该工具使用量子物理技术来实现原子精度图案化和亚纳米(768 皮米——Si (100) 2 x 1 二聚体行的宽度)分辨率。ZyvexLitho1 是一款基于扫描隧道显微镜 (STM:Scanning Tunneling Microscopy) 仪器,Zyvex Labs 自 2007 年以来一直在改进该仪器。ZyvexLitho1 包含许多商业扫描隧道显微镜所不具备的自动化特性和功能。ZyvexLitho1所采用的电子束光刻(EBL)技术核心是使用氢去钝化光刻(HDL)从Si(100) 2×1二聚体列(dimer row)重建表面去除氢(H)原子,氢去钝化光刻是电子束光刻(EBL)的一种形式。该机器的用途包括为基于量子点的量子比特制作极其精确的结构,以实现最高的量子比特质量。该产品可用于其他非量子相关应用,例如构建用于生物医学和其他化学分离技术的纳米孔膜。不过该产品的缺点是吞吐量非常低,它可能更适合制造小批量的量子处理器芯片。KLA-TencorKLA-Tencor 拥有一种他们称之为 REBL 的技术:反射电子束光刻。该技术最初由DARPA资助。但目前在多电子束直写领域,多个消息来源表明,KLA-Tencor正在退出该市场,专注于其核心检测和计量工具业务。REBL系统示意图。电子源通过磁性棱镜照亮数字模式发生器(DPG)。来自DPG的反射电子定义了要曝光的图案,它们再次穿过磁性棱镜,从而将它们与照明束分离。然后将DPG图像缩小并投影到晶片上。贝尔实验室上世纪90年代,除了IBM与尼康合作分别提出了PREVAIL的基于掩模的多束平行电子束投影曝光方案外,贝尔实验室也提出了SCALPEL(具有角度限制的投影式电子束光刻技术)方案。1999年,一群半导体器件和设备制造商宣布了一项联合协议,旨在加速将SCALPEL技术开发为生产光刻解决方案,以构建下一代集成电路。该计划的参与者包括ATMT和ASML的合资企业eLithTM LLC;朗讯科技公司;摩托罗拉半导体产品部门;三星电子有限公司和德州仪器(TI)。但在两年后,ATMT 和 ASML决定解散eLith LLC(成立14个月,旨在SCALPEL技术商业化),急剧转向极紫外技术(EUV)作为下一代光刻解决方案。
  • 国仪量子承办!2021年电子顺磁共振波谱高级学术研讨班圆满结束
    7月22日-31日,由中国科学院微观磁共振重点实验室和中国科学技术大学主办,国仪量子和中国科学院磁共振技术联盟协办的2021年夏季(第六期)电子顺磁共振波谱高级学术研讨班成功举行,来自全国各地30多所高校、科研院所和企事业单位的专家学者们参加了学习和研讨。作为波谱学的重要分支,电子自旋的直接表征工具,顺磁共振波谱学具有不可替代的重要作用。近年来,我国电子顺磁共振波谱学在物理、化学、材料科学、生命科学、医学和环境科学等研究领域取得许多瞩目最新研究成果,并保持着良好的发展势头。一如既往,本届研讨班由国内电子顺磁共振领域知名专家苏吉虎老师进行授课。苏吉虎老师是中国科学技术大学教授、博士生导师,主要从事电子顺磁共振在物理、生物、化学等领域的应用研究,并作为主要负责人,连续组织了2011-2020年的《全国电子顺磁共振波谱学学术研讨会》年度会议,具备丰富的教学经验。“电子顺磁共振波谱技术(以下简称EPR)是一个相对成熟的方法,这种方法曾经在国内得到比较好的发展,但改革开放以后因为各种原因造成了国内人才、学术交流等方面的断层,也导致了国内在这个领域的基础知识不够扎实,人才缺失等情况,因此开展该领域的学术交流及授课的工作也相对而言比较困难,不过目前这种现象已经得到了很大的改善。”苏吉虎表示,2010年以后,在中国科大的支持下,已连续举办了多年的学术会议,将这个领域带入一个新的高潮,经过10多年努力,国内电子顺磁共振波谱技术在应用、人才培养、学术交流、科研成果等方面都得到很大的提升,希望可以再经过10年的努力,通过学术会议、开设课程、人才培养、结合仪器的开发和推广,将该领域向前更推进一步!本次研讨课程内容包含EPR的基本原理、大量详实的实验范例、EPR谱图解析和模拟等,涵盖物理、化学、材料、生命科学和医学等学科,如过渡金属配合物的结构解析、化学合成、原位催化、高分子、磁性材料、自由基化学、自由基生物学和毒理学、自旋标记和俘获、生物催化等。研讨会期间,学员们除了学习最专业的EPR知识,还参观了国仪量子科学仪器应用中心,学习并操作国仪量子电子顺磁共振波谱仪。这种实践加理论的教学方式让学员们更加直观地感受到EPR技术的魅力,在课程结束后纷纷表示本次学习收获满满,期望能够为日后研究的开展提供指导意义。许多学员表示感受到了课程难度的同时,也推翻了之前错误的认知,有了许多新的设想,同时也对国产电子顺磁共振波谱仪发展之迅速由衷地赞叹。还有许多学员对此次国仪量子组织安排的会议服务感到非常暖心,让学员们找到了“回家”的感觉。 下面小编带您走入电子顺磁共振波谱高级学术研讨班课堂,一起来听听苏吉虎老师和学员们的感受吧!
  • 我国获创纪录电子束:显著促进激光电子加速器小型化
    9月18日,中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室徐至展院士、李儒新研究员带领研究团队,在超强超短激光驱动尾波场加速产生高亮度高品质电子束研究中取得突破性进展。研究团队提出了级联尾波场加速新方案,突破了激光尾波场加速中能散度难以压缩等重大技术瓶颈,实验获得了高亮度高品质(200-600 MeV、能散0.4-1.2%、流强1-8 kA、发散角~0.2 rms mrad)的高能电子束,电子束六维相空间亮度达到1015-16A/m2/0.1%,远高于目前国际上报道的同类研究结果,在国际上首次接近了最先进的直线加速器上所能获得的电子束亮度。  相关研究成果于9月16日在线发表于《物理评论快报》,上述论文被该国际物理学领域顶尖刊物优选(Editors’ Suggestion)为亮点论文(Highlighted Articles)发表。  发展小型化、低成本激光粒子加速器是科学家们一直梦寐以求的目标。超强超短激光驱动的尾波场电子加速器具有比传统的射频加速器高出三个量级以上的超高加速梯度,为实现小型化的高能粒子加速器等提供了全新技术途径,对未来的同步辐射装置、自由电子激光以及高能物理研究等也将带来深远的影响。近十年来,激光尾波场电子加速研究已经取得许多重要进展,但是在产生高品质电子束方面还面临诸多难题和挑战,例如能散度压缩与稳定性提高等,使其在应用方面的研究受到限制。  近年来上海光机所该研究团队在激光尾波场电子加速方向开展了独具特色的研究,国际上首次成功实现级联双尾波场准单能高能电子加速方案,实验获得了GeV级准单能电子束等重要研究成果。在本项研究中又创新地设计了级联尾波场加速新方案,通过在两段级联的等离子体之间引入一段高密度等离子体,控制电子束的稳相加速及能量啁啾反转和能散度压缩,克服了单级尾波场加速方案中能散度无法独立控制的技术瓶颈,实验获得了高品质(200-600 MeV、能散0.4-1.2%、流强1-8 kA、发散角~0.2 rms mrad)的高能电子束。电子束各项重要性能指标的全面提升,使得电子束最高的六维相空间亮度达到6.5×1015A/m2/0.1%,远高于目前国际上报道的同类研究结果,也是激光电子加速在国际上首次接近了最先进的直线加速器所能获得的电子束亮度。三维粒子模拟也揭示,该级联加速新方案能够有效的抑制电子的二次注入,实现电子束的稳相加速,并通过控制电子束的能量啁啾和压缩能散度获得低能散度、低发散角及高流强的高亮度高品质电子束。  评审专家对该研究结果给予了高度评价:“该亮度是迄今激光尾波场加速器实现的最高纪录” “相比于以前的方案,该方案通过高密度区,恰当地操控了自注入电子束的注入位相...并且电子束的能量啁啾在加速过程中能够得到补偿...是一个新的方案,在产生数百MeV具有千分之一级相对能散并高电荷量的高品质、高亮度电子束方面取得了重大进展...” “利用优化结构的密度分布产生了200-600 MeV的具有低能散度、低发散角的电子束...提出的新方法实现了创纪录的电子束流品质”。  据悉,利用该方案获得的高亮度高能电子束应用于逆康普顿散射伽马射线源产生方面也获得了突破。利用该电子束与超强超短激光对撞产生了超高亮度准单色MeV 量级伽马射线源,其最高峰值亮度达3×1022 photons s-1 mm-2 mrad-2 0.1%BW,与国际上报道的同类伽马射线源亮度相比高出一个量级以上,比传统伽马射线源同能区的峰值亮度提高了10万倍。目前,该研究团队正在开展小型化全光自由电子激光装置的研制工作。利用该级联尾波场加速新方案成功产生的高亮度高能电子束,将会显著促进小型化自由电子激光等重要领域的研究进程。
  • “中国好电镜”系列研讨会丨电子束敏感多孔材料的透射电子显微镜表征
    在材料显微结构表征方面,电子显微镜(包括SEM、FIB、TEM)有着无可比拟的优势,在科学研究,工业领域等作用日益增长。为了有效推动电子显微镜表征技术的发展,深入了解不同电子显微镜的性能特点,充分发挥仪器功效,提高广大用户的分析测试水平及解决实际使用中的难题,赛默飞将在2023年举办“中国好电镜”系列研讨会,特别邀请国内著名的专家学者和赛默飞资深电镜应用科学家与大家交流前沿电镜表征技术。 扫描/透射电子显微镜(S/TEM)可以对材料的结构进行直接成像,能在原子尺度上建立材料的性质与其局域结构之间的相关性。虽然高分辨率 TEM 和 STEM是大多数材料结构的常规表征手段,但由于电子束敏感材料(如典型的多孔材料分子筛、金属有机骨架(MOFs)、共价有机骨架(COFs)等)极端的不稳定性,以常规方式观察它们的局域结构仍然是一个极大的挑战。电子束敏感材料对电子束辐照极为敏感,在常规S/TEM成像模式下,其结构会被立即破坏变为非晶,从而无法得到其局域结构的原子排列信息。因此,如何在无损伤的条件下以高分辨率和高信噪比在实空间中对典型的电子束敏感材料的结构直接成像是TEM和STEM技术应用的难点。 本次研讨会特别邀请清华大学陈晓老师为大家从原子尺度解析多孔材料分子筛局域结构及主客体相互作用,分享其使用超低电子剂量高分辨电子显微技术在电子束敏感多孔材料结构表征中的成功案例。同时邀请赛默飞透射电镜应用科学家刘苏亚博士为大家直播演示如何在球差校正透射电子显微镜Spectra 300平台上对电子束敏感多孔材料进行超低电子剂量下原子尺度直接成像。 特 邀 报告 陈晓 清华大学化工系助理研究员 多孔材料局域结构及主客体相互作用原子尺度结构研究2023.04.20----14:30-15:30个人简介其研究方向主要是发展多孔材料低剂量原子尺度成像方法,致力于分子筛中单分子成像以及主客体相互作用的直接观测,以期从分子层面甚至是原子层面理解和探索这些化学反应过程中的分子进出机制以及客体分子与主体骨架间的作用行为。目前已发表文章50余篇,其中(共同)第一作者/通讯作者12篇,包括 Nature(3篇)、Science(1篇)、Nat. Commun.(4篇)、Adv. Mater.(1篇)、JACS(1篇)等。其中“A single molecule van der waals compass”(Nature. 592, 541(2021))的工作入选 2021 年度“中国高等学校十大科技进展”,获得第三届中国分子筛新秀奖、2022 年度清华大学优秀博士后,入选2022年度中国区“35岁以下科技创新35人”榜单。报告摘要多孔材料由于其特殊的孔道结构成为了催化、分离、医药等多个领域不可替代的原材料,分子筛作为典型的多孔材料在石油化工、煤化工裂解、异构化、芳构化及烷基化等反应中同样发挥着不可替代的作用。因此从分子层面甚至是原子层面理解和探索这些化学反应过程中的分子进出机制以及客体分子与主体骨架间的作用行为对于理解和认识这些工业化背后的微观行为尤为关键,尤其是工况服役状态下的催化剂的本征行为至关重要。该报告将以分子筛催化剂为研究对象,尤其是对工业化中应用最为广泛的ZSM-5进行了系统的研究。首先研究了在超低电子剂量的条件下研究分子筛亚纳米尺度局域结构解析和原位观察限域分子动态行为的方法,在常温甚至是高温的条件下“冷冻”分子,观测了单分子进出孔道的行为,研究限域小分子动态行为和主客体相互作用以及这类折形分子筛中单个芳烃分子的转动行为、加入氢键力作用后定量化了分子在孔道中的作用方式,在原位观测分子进出孔道的基础上解决了60年来困扰科研人员分子筛筛分比孔道稍大点的分子的微观机制。在不断对分子筛有深入理解的过程中希望能够为十万亿产值的工业化过程提供新的见解。扫描上方二维码报名线上网络研讨会Demo演示 刘苏亚 博士超低电子剂量下对电子束敏感多孔材料进行原子尺度直接成像2023.04.21----14:30-15:302019年毕业于浙江大学材料科学与工程专业,主攻非晶合金的结构表征及相关应用。同年入职赛默飞世尔科技,主要从事透射电镜的应用支持工作,拥有十余年的电镜使用经验。扫描上方二维码报名线上Demo演示
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (二) - 特殊试样处理&试样放置
    Hello,好久不见距离上次更新已有时日,这段时间小编没密集更新是因为知道大家在忙着立新年flag!但2018年的计划一定不能少的是跟随tescan电镜学堂持续输入电镜知识,稳定输出科研成果! 这里是TESCAN电镜学堂第7期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!第二节 特殊试样的处理对于一些特殊的试样,除了常规制样方法外,可能还需要一定的特殊处理。§1. 金相试样金相试样要经过严格的抛光程序,为了在电镜下观察能有更好的衬度,需要进行一定的腐蚀处理。不同的金属需要不同的腐蚀剂以及腐蚀时间,这需要去慢慢摸索。腐蚀不能过度,否则表面会有太多的腐蚀坑,此外,腐蚀剂要清洗干净。§2. 生物试样对于生物样品,为了保证在电镜样品室的高真空下不发生变形而保持原貌,需要对试样进行一系列的处理,需要经过清洗、固定、脱水、干燥等步骤。① 清洗:试样取材好后可用生理盐水或缓冲液清洗,或用5%的苏打水清洗;用超声震荡或酶消化的方法进行处理。② 固定:常用戊二醛及锇酸双固定。③ 脱水:样品经漂洗后用逐级增高浓度的酒精或丙酮脱水,然后进入中间液,一般用醋酸异戊酯作中间液。④ 干燥:可用空气干燥法、临界点干燥、冷冻干燥等方法。§3. 石墨烯试样石墨烯是近年特别火热的样品,不过利用扫描电镜进行石墨烯的观察需要一定的技巧,否则难以有很好的说服力。理论上石墨烯厚度非常小,在扫描电镜下难以有很好的衬度。而那些铺展的很平整,却有着很好的明暗衬度的试样,本人觉得只能算是石墨薄片而不能算石墨烯。扫描电镜分辨率还不足以观察到石墨烯的碳原子结构,也没有探测器能证明其碳结构,不过扫描电镜可以定性判断其膜层的厚薄,当然这需要特殊的制样。我们可先对硅片这种平整基底镀上一层较厚的金膜,然后将石墨烯分散镀金硅片上。我们对镀金的形貌有着非常清晰的认识,如果表面有一层石墨烯的话,金膜就会像蒙了一层纱一样。石墨烯膜层越薄,金颗粒越清楚;反之如果金颗粒越不清楚,则膜层越厚;当完全看不见金颗粒时,则膜层已经相当厚,完全不算是石墨烯了,这点可以通过蒙特卡罗模拟来得到印证。之所以选择先镀金,就是让被覆盖的与未被覆盖的区域进行一个对比,这样可以定性判断石墨烯的膜厚。图4-9 石墨烯分散在硅片和镀金硅片上的对比如图4-9,左边四张图片是石墨烯直接分散在硅片上,因为没有参照物,只能判断出不同区域的厚薄,而这些厚薄是否能达到石墨烯要求的水准则难以判断;而右边六张图片是分散在镀金硅片上的图片,我们很容易通过与空白处金颗粒的对比来大致判断其膜层厚度是否符合石墨烯的要求。第三节 试样的放置问题 试样在放入电镜室中需要满足一定的几何条件。首先,一次性放置多个样品时,尽量保持高度一致。遇到高度不等的情况,可以将较矮的样品放置在加高台上,如图4-10。将不同高度的样品垫平。 图4-10gm-163-r样品台其次,样品如果表面凹凸不平,如断口材料或楔形样品,在放置样品的时候尽量将要观察的区域的朝着eds或etd的方向,避免在电镜观察时,因为观察面背向探测器而有强烈的阴影或者没有eds信号。还有,对于截面样品观察,有时候并非在90度的绝对垂直下效果最好。特别是对于一些膜面质量不是很好有点撕裂的薄膜,有时候倾转一点的角度,在非正入射的条件下有更好的立体感和景深,有时候更能观察到膜面和基体的结合情况。不过在进行测量的时候要记住需要进行倾斜修正。如图4-11上图,在正90度下虽然能观察到膜面,但是膜面质量的好坏及整体情况却无法判断,而在70度下则能看出膜层的整体情况。将倍数放大后,也可看到70度下有更好的景深和立体感,也更有助于进行膜面和基底结合的判断。 图4-11 膜的截面在90度和70度倾转下的对比再如图4-12,试样为两层同样成分的薄膜,如果在正90度下进行观察,膜之间的界线很不明显,而如果旋转到55度,可以发现膜在断裂过程中有发生“错位”地方,这个角度的观察使得对膜层的观察更加清楚。图4-12 双层膜的截面在90度和55度倾转下的对比特别是一些半导体的截面样品,时常都是先在非正入射的情况下进行观察,再转到90度的情况下进行测量。?福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。?奖品公布上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。 【本期问题】截面样品观察,是否一定是在90°的绝对垂直下效果最好,为什么?(快去留言区回答问题领取奖品吧→)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。这里插播一条重要消息: TESCAN服务热线 400-821-5286 开通“应用”和“维修”两条专线啦!按照语音提示呼入帮你更快找到想要找的人 ↓ 往期课程,请关注“TESCAN公司”微信公众号查看:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(二) - 探测器系统电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (一) - 常规样品制备统
  • 中科院高能所在电子束品质提升方面获重要进展
    超短超强激光脉冲可以在等离子体中激发梯度超过100 GV/m的加速电场,这比传统金属射频腔可以提供的加速电场高了1000倍以上,有望大幅缩小加速器规模,使桌面型粒子源/辐射源成为现实。目前,激光等离子体加速所采用的主流注入机制(如自注入,离化注入,碰撞光注入等)无法兼顾被加速束团电荷量、能散和发射度等参数,很难让它们同时得到优化。近日,李大章、曾明特聘青年研究员带领的加速器中心新加速原理研究团队提出一种新型注入机制,利用两束同轴激光干涉形成的多壳层空泡结构的演化,俘获背景等离子体中的电子。模拟结果显示,在此种注入机制下,有望利用200 TW量级激光器,产生中心能量750 MeV,能散0.4%,电荷量150 pC,归一化发射度0.2 mm mrad的高品质电子束。此结果已在近期发表在《Matter and Radiation at Extreme》杂志上。当一束波前曲率迅速变化的紧聚焦激光脉冲与一束波前平坦的大光斑激光脉冲同轴同向传播时,两束光会发生干涉,并在等离子体中形成洋葱状的周期性多壳层空泡结构(如图a所示)。随着两束光继续向前传播,空泡将在横向发生膨胀,电子回流时间变长,从而引起空泡结构的纵向拉伸,最终导致尾场相速度降低。此时等离子体背景电子将有机会被尾场俘获并加速。在此种注入机制下,较长的注入长度保证了较大的电荷量,空泡纵向膨胀诱导的注入减弱了束流的相混合,空泡尾部壳层的散焦力降低了电子被俘获时的横向动量。因此,此注入机制可兼具高电荷量,低能散和小发射度的优点(如图b,图c所示)。
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (一) - 常规样品制备
    这里是TESCAN电镜学堂第6期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!样品制备对扫描电镜观察来说也至关重要,样品如果制备不好可能会对观察效果有重大影响。通常希望观察的样品有尽可能好的导电性,否则会引起荷电现象,导致电镜无法进行正常观察;另外样品还需要有较好的导热性,否则轰击点位置温度升高,使得试样中的低熔点组分挥发,形成辐照损伤,影响真实的形貌观察。如果要进行EDS/WDS/EPMA定量检测,还需要样品表面尽可能平整。第一节 常规样品制备样品制备主要包括取样、清洗、粘样、镀膜处理几个步骤。§1. 取样在进行扫描电镜实验时,在可能的条件下,试样应该尽量小,试样有代表性即可。特别在分析不导电试样时,小试样能改善导电性和导热性能。另外,大试样放入样品室会有较多气体放出,特别是多孔材料,不但影响真空度,还大幅度增加抽真空的时间,可能也会引入更多的污染。因此对于多孔材料在放入电镜前,可以在不损伤样品的前提下,对样品进行一定的热处理,比如电吹风吹,红外灯烘烤,或者放入烘箱低温加热一段时间,将其空隙的气体排出,以减小进入电镜后的抽真空时间。对于薄膜截面来说最好能够进行切割、镶嵌、抛光等处理。在镶嵌时最好能将试样一分为二,将要观察的膜面朝里然后对粘,然后再进行镶嵌、抛光处理。这样做的好处是避免在抛光过程中因为膜面和镶嵌料之间的力学性能有一定的差异,而引起薄膜的脱落或者出现裂纹和缝隙,如图4-1。对粘后的膜面两面力学性能一样,会改善此种情况。 图4-1 单膜面力学性能不对称引起的损伤对于比较软的样品在制截面时,一般不要用剪刀直接剪断,直接剪断的截面经过了剪切的拉扯,质量较差。可以考虑用锋利的刀片切断,比如手术刀片等。或者在将试样浸泡在液氮中进行冷冻脆断。在冷冻脆断前可以先切一个小缺口,这样冻硬的样品可以顺着切口用较小的力就可发生断裂。有条件的话可以考虑用截面离子束抛光或者FIB抛光。对于粉末样品来说,取样要少量,否则粉末堆叠在一起会影响导电性和稳定性。粉末样品团聚严重的话,可以考虑将粉末混合在易挥发溶剂中(如纯水、乙醇、正己烷、环己烷等),配成一定浓度的悬浊液,用超声分散,然后取小滴滴在试样座或者硅片、铜(铝)导电胶带上。此时不要使用碳导电胶带,因为碳导电胶带不够致密,会使得样品嵌入在空隙中影响观察。等待溶剂挥发干燥后,粉体靠表面吸附力粘附在基底上,如图4-2。 图4-2 粉末超声分散制样不过值得注意的是溶剂的选择,溶剂不能对要观察的试样有影响,否则会改变试样的初始形貌而使得图像失真。如图4-3,高分子球样品在用水稀释分散后仍为球形,而用无水乙醇分散后,形貌发生了变化。 图4-3 水(左)和乙醇(右)稀释分散对形貌的影响§2. 清洗试样尽可能保证新鲜,避免沾染油污。特别是不要直接用手直接接触试样,以免沾染油脂。清洁不仅仅是针对试样的要求,同样还包括了样品台。样品台要做到经常用无水乙醇进行清洗。§3. 粘样试样的粘贴应该尽量保持平稳、牢固,并尽可能减少接触电阻,以增加导电性和导热性。特别是对于底面不平整的试样,最好用银胶进行粘贴,让银胶填满缝隙以保证平稳。如果要进行EBSD测试,最好也用银胶。EBSD采集要经过70度的倾转,重力力矩较大,而导电胶带有一定的弹性,可能会因为重力缘故而逐步拉伸,导致样品漂移。此外,平时大多数试样都是采用碳导电胶带进行粘贴,不过如果要进行极限分辨率的观察,最好也用银胶,以进一步增加导电性。我们粘贴样品的目的是使得样品要观察的表面要能和样品台底座之间具有导电通路,而不是仅仅认为表面导电就好。样品表面导电性再好,如果没有导电通路和样品台联通的话,仍然会有荷电。特别是对于不规则样品,更要注意粘贴时候的导电通路。如图4-4,左边与中间的表面并未和样品台导通,属于不合理的粘贴,而右边形成了通路,是合理的粘贴方式。 图4-4 合理(右)与不合理(左、中)的粘贴对于很多规则样品,比如块体或者薄片样品,也存在很多不合理的粘贴方式。很多人认为试样有一定的导电性,就将试样直接粘在导电胶带上,如图4-5左。样品表面和样品台之间依然会出现没有通路的情况,有时即使样品导电性好,可能也会因为有较大的接触电阻使得图像有微弱的荷电或者在大束流工作下有图像漂移。而图4-5右,则是开始将导电胶带故意留一段长度,将多余的长度反粘到试样表面去。这样使得不管样品体内导电性如何,表面都能通过导电胶带形成通路。而且即使样品整个体内都有较好的导电性,连接到表面的导电胶带相当于一个并联电路,并联电路的总电阻总是小于任何一个支路的电阻,所以无论试样的导电性任何,都应习惯性的将一段导电胶带连接到表面,以进一步减小接触电阻,增强导电性。 图4-5 将导电胶带延伸到试样表面的粘贴 对于粉末试样的粘贴,也是要少量,避免粉末的堆叠影响导电性和导热性。粉体可以取少量直接撒在试样座的双面碳导电胶上,用表面平的物体,例如玻璃板或导电胶带的蜡纸面压紧,然后用洗耳球吹去粘结不牢固的颗粒,如图4-6左。如果粉末量很少,无法用棉签或药勺进行取样,也可将碳导电胶带直接去粘贴粉末,如图4-6右。 图4-6 粉末试样的粘贴方法§4. 镀膜对于导电性不好的试样,我们通常可以选择镀膜处理。通常情况我们选择镀金Au膜,如果对分辨率有较高的要求,可以选择镀铂Pt、铬Cr、铱Ir。如果要对样品进行严格的EDS定量分析,则不能镀金属膜,因为金属膜对X射线有较强的吸收,对定量有较大影响,此时可选用蒸镀碳膜。现在的镀膜设备一般都能精确控制膜厚,通常镀5nm的薄膜就足够改善导电性,对于有些特殊结构的试样,比如海绵或泡沫状,表面不致密,即使镀较厚的导电层,也难以形成通路。所以我们镀膜尽量控制在10nm以下,如果镀10nm的导电膜仍没有改善导电性,继续增加镀膜也没有意义。一般镀金的话在10万倍左右就能看见金颗粒,镀铂的话可能需要放大到20万倍才能看见铂颗粒,而镀铬或者铱则需要放大到接近30万倍。所以对于导电性不好的试样来说,可以根据需要选择不同的镀膜。镀膜之后,由金属膜代替试样来发射二次电子,而一般镀的金、铂都有较高的二次电子激发率,在镀膜之后还能增强信号强度和衬度,提升图片质量。只要镀膜不会掩盖试样的真实细节,完全可以进行镀膜处理,而不用纠结于一定要不镀膜进行观察,除非有特别不能镀膜的要求。当然,对于要求倍数特别高或者严格测量的一些观察要求,则要谨慎镀膜处理。毕竟在高倍数下,镀膜会掩盖一定的形貌,或者使测量产生偏差。如图4-7,左边是镀金处理的PS球在SEM下的测量结果,右边是TEM直接拍摄的结果,可以发现SEM的测量结果大约在195nm左右,而TEM的测量结果在185nm左右,这就是因为给PS球镀了5nm金而引起直径扩大了10nm左右。 图4-7 PS球在SEM下镀膜观察和TEM直接观察的对比除了不导电样品需要镀膜,对于一些导热性不佳的试样,有时也需要镀膜。电子束轰击试样时,很多能量转变成热能,使得轰击点温度升高,升高温度表达式为ΔT(K) = 4.8 × VI / kd其中,V为加速电压、I为束流、d为电子束直径,k为试样热导率。对于导热性差的试样,k较低,ΔT有时能接近1000K,很容易对试样造成损伤。比如有时候对高分子样品进行观察时,会发现样品在不断的变化,其实是样品受到电子束轰击造成了辐照损伤损伤,如图4-8。而经过镀膜后,可以提高热导率,降低升温程度,避免样品受到电子束辐照损伤。 图4-8 电子束辐照损伤【福利时间】每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。【奖品公布】上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。 【本期问题】如果要对样品进行严格的EDS定量分析,可以镀金属膜吗,为什么?(快关注“TESCAN公司”微信公众号去留言区回答问题领取奖品吧→)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。这里插播一条重要消息:TESCAN服务热线 400-821-5286 开通“应用”和“维修”两条专线啦!按照语音提示呼入帮你更快找到想要找的人 ↓ 往期课程,请关注“TESCAN公司”微信公众号查看: 电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(二) - 探测器系统
  • 电子束加热控制器研制
    成果名称电子束加热控制器单位名称中科院物理研究所联系人郇庆联系邮箱qhuan_uci@yahoo.com成果成熟度□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √ 可以量产合作方式√ 技术转让 √ 技术入股 □合作开发 √ 其他成果简介: 电子束加热是实验中经常用到的样品加热、蒸发和处理方式,加热中需要给灯丝提供电流、提供所需的高压电源甚至还需要束流检测和反馈控制。该电子束加热控制器集成了电子束加热所需的全部功能,可以在手动、恒压、恒发射电流、恒加热功率以及束流反馈等多种模式下工作。采用ARM为核心的主控系统和5.6寸触摸液晶屏,操作简便、界面友好。具备以太网口、USB口等多种数字接口,可实现数据存储输出、固件的远程更新和远程故障诊断。目前该设备已在国内外多家单位进行了尝试性推广,包括中科院物理所、清华大学、北京大学、复旦大学、中国科技大学、武汉物数所、美国伊利诺伊大学芝加哥分校等,反响很好。其主要技术指标为: 最大输出功率: 250W 输出电压范围: 0~2KV 输出电流范围: 0~125mA 灯丝电流: 0~3A 工作模式: 手动/自动(恒压、恒发射电流、恒加热功率、恒束流) 束流检测范围: 100pA~1mA 最小分辨率为1pA 应用前景: 主要用于电子束加热样品台、电子束加热蒸发源等装置,也可单独作为手动高压电源使用。应用范围广,估计每年国内市场需求在百套以上。知识产权及项目获奖情况: 发明专利:201410527768.4 201510220859.8
  • 简述电子点天平的组成部分
    电子天平构造原理基本构造是相同的。主要由以下几个部分组成:      (1)秤盘      秤盘多为金属材料制成,安装在天平的传感器上,是天平进行称量的承受装置。它具有一定的几何形状和厚度,以圆形和方形的居多。使用中应注意卫生清洁,更不要随意掉换秤盘。      (2)传感器      传感器是的关键部件之一,由外壳、磁钢、极靴和线圈等组成,装在秤盘的下方。它的精度很高也很灵敏。应保持天平称量室的清洁,切忌称样时撒落物品而影响传感器的正常工作。      (3)位置检测器位置检测器是由高灵敏度的远红外发光管和对称式光敏电池组成的。它的作用是将秤盘上的载荷转变成电信号输出。      (4)PID调节器      PID(比例、积分、微分)调节器的作用,就是保证传感器快速而稳定地工作。      (5)功率放大器      其作用是将微弱的信号进行放大,以保证天平的精度和工作要求。      (6)低通滤波器      它的作用是排除外界和某些电器元件产生的高频信号的干扰,以保证传感器的输出为一恒定的直流电压。      (7)模数(A/D)转换器      它的优点在于转换精度高,易于自动调零能有效地排除干扰,将输入信号转换成数字信号。      (8)微计算机      此部件可说是电子天平的关键部件了o它是电子天平的数据处理部件,它具有记忆、计算和查表等功能      (9)显示器      现在的显示器基本上有两种:一种是数码管的显示器 另一种是液晶显示器。它们的作用是将输出的数字信号显示在显示屏幕上。      (10)机壳      其作用是保护电子天平免受到灰尘等物质的侵害,同时也是电子元件的基座等。      (11)底脚      电子天平的支撑部件,同时也是电子天平水平的调节部件,一般均靠后面两个调整脚来调节天平的水平。 下面为欧洲瑞德威电子天平的图片:
  • 重庆大学预算800万元购买1套聚焦离子束电子束双束电镜
    5月11日,重庆大学公开招标购买1套聚焦离子束电子束双束电镜,预算800万元。  项目编号:1708-BZ2000401843AH(20WA100)  项目名称:重庆大学聚焦离子束电子束双束电镜  预算金额:800.0000000 万元(人民币)  最高限价(如有):800.0000000 万元(人民币)  采购需求:项目名称最高限价(万元)投标保证金(万元)中标人数量(名)采购标的对应的中小企业划分标准所属行业重庆大学聚焦离子束电子束双束电镜80081工业  合同履行期限:中标人应在采购合同签订后180个日历日内交货并完成安装调试。  本项目( 不接受 )联合体投标。  开标时间:2021年06月02日 10点00分(北京时间)重庆市政府采购中心报名表(20WA100).doc公开招标—重庆大学聚焦离子束电子束双束电镜20WA100(重启后终审稿).doc
  • 普源精电收购耐数电子67.74%股权收问询函
    1月16日,普源精电发布公告,公布了《关于对普源精电科技股份有限公司使用自有资金收购北京耐数电子有限公司部分股权并签订表决权委托协议相关事项的问询函》。上交所下发对普源精电的问询函,要求说明协商作价的具体依据及合理性,相关调整方案的可行性和合理性等问题。问询函显示,2024 年 1 月 9 日,普源精电发布《关于以现金方式收购北京耐数电子有限公司股权并签订表决权委托协议的公告》,根据相关规定,上交所要求公司及相关中介机构核实并补充披露以下事项。一、关于交易方案。(1)公告显示,公司拟以人民币 1.2 亿元收购北京耐数电子有限公司(以下简称标的公司)32.2581%的股权,标的公司股东吴琼之将标的公司 18.8831%的表决权委托公司行使,上市公司派驻董事、财务总监,实现对标的公司控制。(2)同日,公司披露《普源精电科技股份有限公司发行股份购买资产并募集配套资金预案》,拟发行股份购买标的公司 67.7419%剩余股权。请公司:(1)结合企业会计准则、表决权委托具体条款、过渡期安排等,说明上市公司通过本次交易实现对标的公司合并报表的时点、会计处理及依据,收购剩余股权事项会否影响本次交易企业合并的会计处理;(2)补充披露如公司未能发行股份收购标的公司剩余股权,双方的表决权委托安排是否会变更或终止、交易双方是否需承担相应法律责任、会否调整转让对价等交易安排,后续是否通过其他方式收购标的公司剩余股权,本次交易是否存在未披露的利益安排。二、关于估值作价。公告显示,本次交易各方采取协商定价,标的公司整体估值为 37,200 万元,标的股权的转让对价为 12,000 万元,如后续评估报告所载评估价值与转让对价之间的差额比例超过转让对价的±5%,各方另行友好协商转让对价调整方法。请公司补充披露:(1)交易各方对标的公司协商作价的具体依据及合理性,是否充分保护上市公司及中小股东利益;(2)如触发转让对价调整情形,交易各方调整作价的原则、具体方案,会否调整支付安排、业绩承诺等其他交易事项,相关调整方案的可行性和合理性,作价调整会否影响本次交易及收购剩余股权的确定性。三、关于整合管控。公告显示,上市公司主要从事电子测量仪器的研发生产。标的公司专注于数字阵列系统的研发和应用,重点面向遥感探测、量子信息、射电天文、微波通信等领域。请公司补充披露:(1)标的公司在主要客户和供应商、核心技术、业绩稳定等影响持续经营的重大方面,是否对交易对方、管理层或者核心技术团队存在重大依赖,如有,请说明情况并充分提示风险;(2)本次交易完成后,上市公司在业务、技术、财务、人员、机构等方面对标的公司的整合管控安排,保证对标的公司有效控制的具体举措。四、关于业务协同。公告显示,上市公司和标的公司在市场、产品和技术等方面具有业务协同的基础。请公司:结合标的公司核心竞争优势,以及本次交易对公司获取关键资源、加速产品迭代和技术创新、市场拓展和成本控制的影响等,补充披露上市公司和标的公司业务协同的具体体现,以及对上市公司主营业务发展的影响。
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