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双电四探针测试仪

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双电四探针测试仪相关的资讯

  • 瑞柯发布瑞柯全自动四探针测试仪新品
    FT-3110系列全自动四探针测试仪一.功能描述:四点探针法,全自动化运行测量系统,PC软件采集和数据处理;参照A.S.T.M 标准方法测试半导体材料电阻率和方块电阻;可设定探针压力值、测试点数、多种测量模式选择;真空环境,可显示:方阻、电阻率、显示2D,3D扫描/数值图、温湿度值、提供标准校准电阻件. 报表输出数据统计分析.FT-3110系列全自动四探针测试仪二.适用范围晶圆、非晶硅/微晶硅和导电膜电阻率测量;选择性发射极扩散片;表面钝化片;交叉指样PN结扩散片;新型电极设计,如电镀铜电阻测量等;半导体材料分析,铁电材料,纳米材料,太阳能电池,LCD,OLED,触摸屏等. FT-3110系列全自动四探针测试仪三.技术参数: 规格型号FT-3110AFT-3110B1.电阻10^-5~2×10^5Ω10^-6~2×10^5Ω2.方块电阻 10^-5~2×10^5Ω/□10^-6~2×10^5Ω/□3.电阻率 10^-6~2×10^6Ω-cm10-7~2×106Ω-cm4.测试电流 0.1μA.μA.0μA,100μA,1mA, 10mA,100mA1A、100mA、10mA、1mA、100uA、10uA、1uA、0.1uA5.电流精度 ±0.1% 6.电阻精度 ≤0.3%7.PC软件操作PC软件界面:电阻、电阻率、电导率、方阻、温度、单位换算、电流、电压、探针形状、探针间距、厚度 、2D、3D图谱、压力、报表生成等8.压力范围:探针压力可调范围:软件控制,100-500g可调9.探针针间绝缘电阻:≥1000MΩ;机械游移率:≤0.3%圆头铜镀金材质,探针间距1mm;2mm;3mm选配,其他规格可定制10.可测晶片尺寸选购 晶圆尺寸:2-12寸(6寸150mm,12寸300mm);方形片:大至156mm X 156mm 或125mm X 125mm11.分析模式单点、五点、九点、多点、直径扫描、面扫描等模式的自动测试12.加压方式测量重复性:重复性≤3% 13.安全防护具有限位量程和压力保护 误操作和急停防护 异常警报14.测试环境真空15.电源输入: AC220V±10%.50Hz 功 耗:瑞柯全自动四探针测试仪
  • 我司在上海某高校成功安装基于Janis 探针台和Keithley 4200半导体特性仪的测试系统。
    我司于2017年1月在上海某高校成功安装基于Janis 探针台和Keithley 4200半导体特性仪的测试系统。该探针台配置四个三同轴探针臂和两个光纤探针臂,漏电流优于50fA。该探针台变温范围大(8K-675K)。我司提供Keithley 4200半导体特性仪,并提供集成变温IV、CV和输运和转移特性等测试软件 变温测量IV和VI曲线 变温场效应管(横坐标Vgs,纵坐标Ids, 不同曲线代表不同的Vds和温度) 变温场效应管(横坐标Vds,纵坐标Ids, 变温CV测试(横坐标偏压,纵坐 不同曲线代表不同的Vgs和温度) 标电容,不同曲线代表不同温度)
  • 双靶向近红外荧光探针,为食管癌精准手术提供新型可视化手段
    食管癌是我国的高发癌症之一,数据显示,我国食管癌的发病率和死亡率均占全球的一半以上。根治性手术切除是首选,而无法精准识别微小转移病灶是影响手术预后的重要原因,近红外荧光(NIRF)探针虽然能辅助识别肿瘤边界、检测转移病灶,但单一的靶向探针却难以覆盖大部分食管癌病灶。近日,中山大学附属第五医院(中大五院)单鸿教授团队研发了一种双靶向近红外荧光探针,可有效提高肿瘤靶向性,为食管癌精准手术提供新型可视化手段。相关研究成果Preclinical evaluation of a novel EGFR&c-Met bispecific near infrared probe for visualization of esophageal cancer and metastatic lymph nodes,发表在核医学与分子影像期刊《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》上。其中单鸿教授、李丹研究员为共同通讯作者,梁明柱副主任医师为第一作者。图1:EGFR与c-Met对食管癌转移淋巴结的联合检测率显著高于EGFR或c-Met单独检测率图2:EGFR&c&Met双靶向NIRF探针既能识别EGFR阳性食管癌又能识别c-Met阳性食管癌该研究针对食管癌特异性表达的表皮生长因子受体(EGFR)和细胞间充质上皮转化因子(c-Met),聚焦食管癌发生发展过程中肿瘤靶点蛋白表达特征,发现EGFR和c-Met在食管癌和转移淋巴结互补表达,EGFR或c-Met单独检测率仅为50%-60%,而联合检测率提高至80%以上(图1),基于临床验证安全性的EGFR&c-Met双特异抗体构建NIRF探针,在动物肿瘤模型中证实该探针能提高食管癌的识别能力(图2),并准确鉴别良恶性淋巴结(图3),对食管癌精准手术导航具有良好的临床转化潜力和应用前景。图3:EGFR&c&Met双靶向NIRF探针准确鉴别食管癌转移淋巴洁和炎性淋巴结单鸿教授研究团队长期致力于分子影像技术的研究,在国家重点研发计划等重大项目的资助下,开发针对食管癌的系列新型探针并牵头开展多项临床试验,制定了食管癌分子影像专家共识,有力推动了我国食管癌精准诊疗技术的发展。据介绍,单鸿系中大五院院长、介入医学中心主任、影像医学部学科带头人,医学博士、博士研究生导师、教授、主任医师,享受“国务院政府特殊津贴”专家、国家重点研发计划首席科学家、南粤百杰(广东特支计划杰出人才)、广东省医学领军人才、中山大学名医,全国先进工作者、广东省五一劳动奖章获得者、珠海市荣誉市民。现任中国医院协会介入医学中心分会主任委员、中国医师协会介入医师分会副会长、《中华介入放射学电子杂志》总编辑。长期从事肿瘤、血管及肝脏疾病的多组学融合与创新研究,致力于实现疾病的独创性可视化探索,并将相关研究成果进行临床转化。以通讯或第一作者发表高水平论文100余篇,其中包括:N Engl J Med、National Science Review、Gastroenterology、Gut、Hepatology、Lancet Gastroenterol Hepatol、Radiology、Cancer Res、J Nucl Med等高水平论文。主编《临床介入诊疗学》、《临床血管解剖学—介入放射学动脉图谱》、《肝脏移植影像学》等专著。主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、国际(地区)合作研究项目、国家自然科学基金面上项目等多个国家级、省部级项目。授权国家发明专利13项。牵头申报的《不同性质门脉高压症综合介入治疗的临床系列研究》获2005年教育部提名国家科技进步奖一等奖;《肝移植围手术期影像学及介入诊疗技术的系列研究》获2010年广东省科技进步奖一等奖;《分子影像学在肿瘤诊疗中的基础与应用研究》获2020年华夏医学科技奖二等奖;《新型冠状病毒肺炎临床救治的“珠海实践”》获2021年珠海市科技进步奖特等奖。李丹系中大五院核医学科副主任、科研处处长,研究员、医学博士、博士研究生导师,中华医学会放射学分会分子影像学组委员、广东省医学会放射医学分会第十一届委员会分子影像学组副组长。研究方向为分子影像技术在重大疾病诊疗中的应用,主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目、国家重点研发计划分课题等项目,在相关领域以第一或通讯作者发表高水平论文30余篇,其中包括:J Nucl Med、Eur J Nucl Med Mol Imaging、Acta Pharm Sin B、J Control Release、Pharmacol Res、ACS Appl Mater Interfaces等国际学术期刊,获得授权发明专利10余项。梁明柱系中大五院放射科副主任医师、医学博士、硕士研究生导师,广东省医学会放射学分会心胸学组委员、珠海市医学会放射学分会委员、珠海市医师学会放射学分会常委。长期从事胸部肿瘤影像诊断及分子探针研究,主持国家、省市级科研项目4项,参加国家重点研发计划等科研项目3项,近五年以第一作者及共同第一作者在相关领域发表包括Eur J Nucl Med Mol Imaging、J Control Release等高水平论文多篇。
  • 西安交大和中山大学合作发明新型双光子靶向探针
    p   近日,西安交大生命学院教授刘健康的线粒体研究团队与中山大学化学与化学工程学院教授巢晖合作,在国家“973”项目支持下,合成新型双光子线粒体靶向探针—铱配合物,成功实现对细胞和线虫的线粒体实时动态观察。与商用探针相比,新型铱配合物探针细胞毒性低,具有双光子激发特性,可用于实时标记和追踪线粒体动态。相关成果在《生物材料》发表。 /p p   研究人员发现,新型线粒体探针能够实时观察线粒体动态变化,在多种哺乳动物细胞、细胞3D细胞球模型、细胞线粒体自噬与融合/分裂缺陷细胞以及线虫中均具备良好的线粒体靶向性和光学性质,在生物成像研究方面具有良好的应用前景。 /p
  • 中科院兰化所“双锁”近红外荧光探针为肿瘤诊断添“利器”
    手术治疗(外科治疗)是癌症常见和有效的治疗手段之一。癌症部位的精准成像能够保障肿瘤组织的完全切除和健康组织的不必要切除,不仅是癌症临床诊断的重要手段,也是肿瘤手术治疗的“导航”。然而,如何实现肿瘤病变组织和正常组织的精准成像辨识是分析科学的难点和核心问题。双锁定近红外荧光探针在肿瘤微环境下激活示意图中国科学院兰州化学物理研究所中科院西北特色植物资源化学重点实验室药物化学成分与分析技术团队围绕抗肿瘤药物分子的定位递送与成像分析开展了系列工作。该团队设计合成了抗肿瘤药物的前药分子,利用荧光成像和质谱成像结合的多模式成像技术,实现了抗肿瘤药物分子在肿瘤部位的定位递送、释放和分布过程的精准示踪,相关成果发表在Analytical Chemistry期刊上,获中国发明专利授权1项。近日,该团队利用肿瘤缺氧和高浓度谷胱甘肽的微环境特征,采用非共价的构筑理念,创新性地设计制备了一种“双锁”近红外荧光探针CF3C4A-CySS。该CF3C4A-CySS探针仅仅在肿瘤微环境中缺氧和高浓度谷胱甘肽的共同作用下被激活,开启近红外荧光信号。研究人员在细胞和荷瘤小鼠等体内外实验中验证了“双锁”探针CF3C4A-CySS的特异性成像性能。此外,研究人员还利用质谱成像技术,在分子水平上进一步确证CF3C4A-CySS探针在肿瘤部位定位激活的特性。结果表明,设计制备的“双锁”近红外荧光探针CF3C4A-CySS能同时响应肿瘤缺氧和谷胱甘肽两种刺激,高选择性地探针肿瘤细胞和肿瘤组织,为精准的肿瘤成像和肿瘤诊断提供了技术手段。
  • 美研发出双扫描隧道显微和微波频率探针
    美国加州大学洛杉矶分校17日表示,该校纳米系统科学主任保罗维斯领导的研究小组开发出了研究纳米级材料相互作用的工具——双扫描隧道显微和微波频率探针,可用于测量单个分子和接触基片表面的相互作用。   过去50年中,电子工业界努力遵循着摩尔定律:每两年集成电路上晶体管的尺寸将缩小大约50%。随着电子产品尺寸的不断缩小,目前已到了需要制作纳米级晶体管才能继续保持摩尔定律正确性的地步。   由于纳米级材料和大尺寸材料所展现的特性存在差异,因此人们需要开发新的技术来探索和认识纳米级材料的新特征。然而,研究人员在研发纳米级电子元器件方面遇到的障碍是,人们没有相应的能力去观察如此小尺寸材料的特性。   元器件间的连接是纳米级电子产品至关重要的部分。就分子设备而言,分子极化性测量的范围涉及到电子与单个分子接触的相互作用。极化性测量有两个重要方面,它们分别是接触表面以次纳米分辨率精度进行测量的能力,以及认识和控制分子开关两个状态的能力。   为测量单个分子的极化性,研究小组研发出能够同时进行扫描隧道显微镜测量和微波异频测量的探针。借助探针的微波异频测探,研究人员将能确定单个分子开关在基片上的位置,即使开关处于“关”的状态也不例外。在开关定位后,研究人员便可利用扫描隧道显微镜变换开关的状态,并测量每个状态下单分子和基片之间的相互作用。   维斯说,新开发的探针能够获取单分子和基片之间物理、化学和电子相互作用以及相互接触的数据。维斯同时还是著名的化学和生化以及材料科学和工程教授。参与研究工作的还有美国西北大学的理论化学家马克瑞特奈和莱斯大学合成化学家詹姆斯图尔。   据悉,研究小组新的测量探针所提供的信息集中在电子产品的极限范围,而不是针对要生产的产品。此外,由于探针有能力提供多参数的测量,它有可能被研究人员用来鉴定复杂生物分子的子分子结构。
  • 国内最大探针台企业矽电股份IPO成功过会
    历经近10个月的审核,矽电半导体设备(深圳)股份有限公司(下称“矽电股份”)终于即将在4月13日迎来创业板上市委的关键裁决。作为半导体设备供应商,矽电股份聚焦应用于半导体制造晶圆检测环节的探针测试技术。此番IPO,矽电股份拟发行不超过0.10亿股、募集5.56亿元,投向“探针台研发及产业基地建设”、“分选机技术研发”,“营销服务网络升级建设”以及补充流动资金。矽电股份的报告期业绩一直处于高增长态势——2020年至2022年,营业收入分别为1.88亿元、3.99亿元4.42亿元,同期归母净利润分别为0.34亿元、0.97亿元和1.16亿元。这离不开第一大客户三安光电(600703.SH)的“支持”。三安光电对矽电股份的采购额自2020年的0.57亿元一跃提升至2022年的2.29亿元,期间增长了301.75%,占比更是从30.33%提升至51.85%。三安光电董事长林志强也正是在2020年入股矽电股份,并以2.40%的持股比例成为其第13大股东。若二者合作出现变化,矽电股份的业绩能否维系或是重要的待估风险。在上市前夕,矽电股份此番还吸引了明星资本的突击加盟,华为旗下的深圳哈勃科技投资合伙企业(有限合伙)于矽电股份申报IPO 6个月前的2021年12月,从矽电股份实控人何沁修等人手中以0.80亿元价格受让了4%的股权,按照这一价格估算,华为入股时矽电股份的市值约为20亿元。技术“代差”之争矽电股份应用于晶圆检测环节的探针测试技术,一直是衡量芯片性能与缺陷的关键。据SEMI和CSA Research数据统计,截至2019年底,矽电股份在境内探针设备市场中的份额已达13%,位列中国大陆设备厂商第一名,同期占全球市场份额为3%,位列第五名。矽电股份的核心产品“探针台”按照检测对象可分为晶圆、晶粒两大类。晶圆探针台主要是对未切割晶圆上的器件进行故障检测,尺寸涵盖4英寸至12英寸,2022年创收1.13亿元,贡献了近四分之一的收入。虽然矽电股份是首家实现12英寸晶圆探针台量产的境内企业,不过该环节的收入在2022年占比仍不足2成。值得一提的是,目前A股市场尚无主营业务为检测探针台的企业,矽电股份一旦上市成功则有望成为“半导体探针台第一股。”不过深交所仍要求矽电股份说明核心技术的壁垒及相对优势。“请说明发行人核心技术技术壁垒的具体体现,结合同行业现有技术水平、衡量核心技术先进性的关键指标等,进一步分析核心技术先进性的具体表征及与境内外同行业竞争对手相比的优劣势。”深交所指出。从境外厂商的数据来看,矽电股份与全球龙头东京电子、东京精密等企业确实存在一定的差距,例如定位精度上目前东京电子可达到±0.8um,而矽电股份只有±1.3um。“因为探针台的作用就是对要检测的晶圆进行定位,让晶圆上的器件等可以和探针接触并进行逐个测试,所以精度越高就越不容易出错。如果探针这个环节没有排除出来故障的话,下一个环节成本更高。”北京一位半导体行业人士指出。矽电股份也承认其与国际大厂之间存在较大的差距。“目前,日本厂商探针台综合定位精度已达到±0.80 um水平,占据了12英寸晶圆探针台市场的主要份额。发行人在综合定位精度和12英寸高端市场份额与日本厂商存在一定差距。”矽电股份表示。但矽电股份认为和境内厂商相比,其技术仍处于领先水平。矽电股份将中电科四十五所和长川科技(300604.SZ)披露为境内竞争对手,并指出这两家公司的综合定位精度分别仅为±5um和±1.5um,自身技术相比之下仍具有领先优势。“基于发行人持续的研发投入及形成的核心技术成果,发行人在综合定位精度、机台自动化水平及多种半导体器件适配方面已领先于中国台湾和中国大陆其他厂商。”矽电股份表示。但矽电股份的这番陈述或许并不是目前半导体探针环节的全部事实。信风(ID:TradeWind01)注意到,国内厂商已在半导体探针台领域逐渐发力。早在2020年,中科院长春光机所旗下长春光华微电子设备工程中心有限公司就推出国内首台商用12英寸全自动晶圆探针台;2022年11月,深圳市森美协尔科技有限公司(下称“森美协尔”)推出了可兼容处理12英寸与8英寸标准的全自动晶圆探针台(下称“A12”)。接近森美协尔的相关人士向信风(ID:TradeWind01)确认,A12的定位精度已达到±1um的水平。若这一数据属实,则意味着该数据不仅高于矽电股份,也在接近国际龙头的技术水平。而矽电股份对于境内竞争对手的披露是否完整,或许有待其做出更多解释。大客户助力下暴增矽电股份的报告期业绩可谓“突飞猛进”。2021年,矽电股份的营业收入和归母净利润分别为3.99亿元、0.97亿元,同比增长了112.29%、189.11%。“主要系因下游行业景气度提升、客户资本性支出上升以及公司市场开拓情况良好所致。”矽电股份表示。更为关键的助力或指向了作为矽电股份前五大客户之一的三安光电。三安光电2019年对矽电股份的采购额还只有0.07亿元,但次年却突然提高了采购额——2020年至2022年,三安光电向矽电股份采购晶粒探针台的金额分别为0.57亿元、1亿元和2.29亿元。这意味着,报告期内矽电股份超5成的晶粒探针台主要销往了三安光电,后者成为了主要的收入来源。矽电股份解释称,晶粒探针台主要的应用场景是检测LED芯片,而该市场主要被三安光电所占据。据CSA Research、LEDinside等机构的数据显示,2020年、2021年三安光电在行业总产能中的比例分别为28.29%、31.68%。事实上,二者在2020年达成合作关系还有一个更重要的转折。正是在这一年,三安光电的董事长林志强成为了矽电股份的股东。2020年9月,林志强以0.28亿元认购了矽电股份的股份。截至申报前,其以2.40%的持股比例位居第12大股东,较华为入股时矽电股份20亿元的估值,林志强所持股份市值已增长了74.37%。入股后的当年12月,矽电股份对三安光电实现0.57亿元的销售收入,占当年对后者的销售额比例达到99.69%。对于入股前后猛增的订单金额,矽电股份并不愿意承认这其中可能存在的“股权换订单”交易。“林志强基于对发行人及其所处行业的看好入股发行人,入股后发行人与三安光电的交易规模快速增长是相关客户对发行人设备认可及其自身需求增长的反映。”矽电股份指出,“林志强入股发行人不存在用订单换取股权的情形。”相似情形还发生在另一大客户兆驰股份(002429.SZ)身上。2020年9月,兆驰股份前实控人顾伟之女顾乡参股矽电股份,截至申报前,其持股比例为1.74%,位居第15大股东之列。入股当年,兆驰股份就一跃成为矽电股份第二大客户,贡献了0.27亿元的收入,占比为14.23%;2022年,兆驰股份带给矽电股份0.37亿元的收入。若扣除三安光电、兆驰股份所贡献的收入,矽电股份2020年至2022年的收入分别为1.04亿元、2.97亿元和1.76亿元。以此测算,矽电股份这一期间的营业收入复合增长率仅为30.09%,较未扣除前的复合增长率低了23.23个百分点。身患“大客户依赖症”的矽电股份是否有望顺利过会,其又该如何解释这其中所存在的业绩可持续性问题似乎有待上市委的裁决。
  • 瓶颈显现,国产半导体测试探针突围之路漫漫!
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随着芯片性能的日益提升,芯片复杂度越来越高,为了保证出厂的芯片品质,芯片测试环节越来越受到各大厂商的重视。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在测试系统中需要用到一种重要的配件便是测试治具,包含设备连接治具(Docking)、探针台接口板(PIB)、探针卡、KIT、测试座(Socket)等,而其中的核心零部件便是测试探针,占整个测试治具总成本的70%。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 0em " 测试探针市场被国外厂商占据 /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 众所周知,国内半导体产业与国际的差距是全方位的,尤其是在高端领域,而高端芯片也是最注重测试环节领域。因此,与高端芯片的供应情况一样,芯片测试及其测试治具、测试探针等市场均被欧美、日韩、台湾等地区的厂商占据。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 长期以来,国内探针厂商均处于中低端领域,主要生产PCB测试探针、ICT测试探针等产品。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近年来,伴随着资本运作和技术升级,长电科技、华天科技、通富微电已进入全球封测企业前十强,技术上已基本实现进口替代。同时,以华为、中兴等为代表的公司正加快将订单转移给国内供应商,芯片测试领域也展现了前所未有的繁荣景象。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中美贸易摩擦的一次次升级也给我们敲响了警钟,不仅是IC测试环节需要国产化替代,作为重要配件的测试治具以及测试探针环节同样需要加快国产化进程。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随着国内半导体产业链国产化替代的需求显现,近些年国内探针厂商开始布局发力半导体测试探针产品。目前,正在向半导体探针市场突围的国内厂商有台易电子(中韩合资)、木王探针、克尔迈斯(qualmax、韩资)、钛辅(台资)、先得利(港资)、和林科技等厂商。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 事实上,在半导体测试探针、测试治具领域近期发生了一件大事,华为旗下哈勃投资与来自马来西亚的老牌测试探针厂商JF Technology合作,在中国设立合资公司生产测试探针以及测试治具,并在业务方面进行深度绑定。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 一直以来,哈勃投资的目标均为国产供应链厂商,上述投资是截至目前哈勃投资首次与国外公司合作。笔者从业内了解到,这其实是无奈的选择,因为华为急需重构供应链,而国内厂商生产的测试探针产品性能并不能满足华为的需求。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 事实上,为避免技术外流,国外及台湾厂商都没在大陆设厂生产半导体测试探针(部分台湾厂商设有生产治具的工厂),这也导致进口测试探针产品交期太长,在设计、生产、物流以及售后服务等各方面都不能跟上国产客户的需求。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 0em " 瓶颈显现,进口替代之路漫长 /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 尽管半导体测试探针国产化迫在眉睫,但从技术的角度来看,要想替代进口产品却并不容易。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 业内人士指出,国内半导体测试探针还只能用于要求不高的测试需求,比如可靠性测试国产探针可以替代很多,但功能性测试和性能测试还有待突破。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 台易电子社长涂炳超表示,一套测试治具需要用到几十、几百甚至于上千根测试探针,若是有1根探针出现问题,那整套治具都要报废,这也是治具厂商一般会采购进口探针的原因所在。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 日本、韩国、台湾等地的半导体测试探针厂商是与国外的大型半导体厂商一起成长起来的,有长时间的技术积累,为很多大型企业提供测试解决方案,是经过市场验证的产品和团队,因此,进口测试探针有先天的优势,在中国市场颇为受欢迎。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 弹簧测试探针最核心的技术是精微加工和组装能力,涉及精微加工设备、经验、工艺能力缺一不可。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 值得注意的是,由于半导体测试探针市场一直被国外厂商占据,同时也实施了技术封锁,国内并没有相应的技术人才,包括生产人员和设计人员都缺乏。国内大部分测试探针厂商基本不具备全自动化生产制造能力。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 涂炳超指出,在国产测试探针厂商中,在国内有工厂的仅有木王探针、先得利、台易电子等少数厂商,而qualmax的工厂在韩国,在国内并未设立工厂,仅以贸易的方式在国内进行销售,和林科技则是以外购零部件的方式运作,仅负责组装,然后对外销售。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 涂炳超表示,“对于生产半导体测试探针而言,国产探针厂商面对的处处是瓶颈。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在设备方面,生产半导体测试探针的相关设备价格较高,国内厂商没有足够的资金实力,采购日本厂商的设备。另一方面,对于半导体设备而言,产业链各个环节均会采购定制化的设备,客户提出自身需求和配置,上游设备厂商通过与大型客户合作开发,生产出经过优化的最适合该客户的设备。因此,即使国产探针厂商想采购日本设备厂商的专业设备,也只能得到标准化的产品。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在原材料方面,国产材质、加工的刀具等也不能达到生产半导体测试探针的要求,同时日本厂商在半导体上游原材料方面占据绝对的优势,其提供给客户的原材料也是分等级的,包括A级、B级、S级,需要依客户的规模和情况而定。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在工艺方面,常用的测试探针是由针头、针管、弹簧这三个组件构成的,测试探针中的弹簧是测试探针使用寿命的关键因素,电镀处理过的弹簧使用寿命高,不会生锈,也能提高测试探针是持久性和导电性。因此,电镀工艺是生产半导体测试探针的主要技术,而国内的电镀工艺尚且有待突破。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 根据VLSIResearch统计,2019年,全球半导体测试探针系列产品的市场规模达到了11.26亿美元。随着国产高端芯片不断突围,国内半导体测试探针市场规模也将迅速增长。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 涂炳超指出,总体来说,只要高端芯片、高端封测厂商才需要用到半导体测试探针,只有国内高端芯片和测试遍地开花,整个产业足够大,国产配套供应商才能迅速成长起来。 /p
  • 恒品推出下压悬空法探头式初粘力测试仪
    探头式初粘力测试仪国际上生产的企业很少,而且他们采用的是上顶自重法,该法实验过程摩擦阻力大,下降时有冲击,因此不可避免造成测试结果重复性差。济南恒品研制的HP-TCN-A探头式初粘力测试仪创新的采用下压悬空法,利用高精度传感器和软件来精确控制向下初始加压力,测试面放置在特制的悬空不锈钢平面上,测试结果准确、重复性高;而且该种测试方法更加贴近于人手向下触摸胶粘面的感性认知。HP-TCN-A探头式初粘力测试仪又叫探针式初粘力试验机(Probe Tack Tester)依据ASTM D2979 的规范等国际标准生产,是胶带初粘力测试的方式之一,主要用于各种胶带、粘合剂类等各种不同产品的初始粘着力测试,产品适合各类研究机构、胶粘剂企业、不干胶等检验检疫机构等。HP-TCN-A探头式初粘力测试仪测试原理是使用规定直径精密研磨的平面探头压在黏胶面,完全接触之后,再反方向恒速完全分离所产生的最大力,这个最大力值即为所测试样的初粘力,机器会记录离开时最大拉力数值。HP-TCN-A探头式初粘力测试仪主要产品特点:超大触摸屏显示,数据收集系统具有即精确又易用的特点,是当前先进的测量仪器;采用微电脑控制技术,,精度高,操作简便;采用高精度传感器,精确度可以达到重量感应器标准的+0.1%;先进的静音电机和精密滚珠丝杠,传动运行平稳,位移测量更加准确;高清晰LCD显示,操作一目了然;连接微型打印机:可实现实验日期、试验结果,直接及时打印.;具有试验力值保持功能,查看实验结果更加方便;无级调速可在1—800范围内任意设定精度。
  • 狂发Nature等顶刊!Lake Shore低温探针台,助力超越硅极限的二维晶体管革新
    当今科技迅猛发展,电子器件的小型化和性能提升是科研人员的极致追逐。其中,晶体管是当代电子设备中不可或缺的核心组件,其尺寸微缩和性能提升直接关系到整个电子行业的进步。与此同时,硅基场效应晶体管(FET)的性能逐渐逼近本征物理极限,国际半导体器件与系统路线图(IRDS)预测硅基晶体管的栅长最小可缩短至12 nm,工作电压不低于0.6 V,这决定了未来硅基芯片缩放过程结束时的极限集成密度和功耗。因此,迫切需要发展新型沟道材料来延续摩尔定律。 二维(2D)半导体具备可拓展性、可转移性、原子级层厚和相对较高的载流子迁移率,被视为超越硅基器件的下一代电子器件的理想选择。近年来,先进的半导体制造公司和研究机构,都在对二维材料进行研究。Lake Shore的低温探针台系列产品可容纳最大1英寸(25.4mm)甚至8英寸的样品,可以为二维半导体材料研究提供精准的温度磁场控制及精确可重复的测量,是全球科研工作者的值得信赖的工具。本文我们将结合近期Nature、Nature electronics期刊中的前沿成果,一起领略Lake Shore低温探针台系列产品在二维晶体管革新中的应用吧! 图1. Lake Shore低温探针台1. 探针台电学测量揭秘最快二维晶体管——弹道InSe晶体管 对于二维半导体晶体管的速度和功耗方面的探索,北京大学电子学院彭练矛院士,邱晨光研究员课题组报道了一种以2D硒化铟InSe为沟道材料的高热速度场效应晶体管,首次使得二维晶体管实际性能超过Intel商用10纳米节点的硅基FinFET(鳍式场效应晶体管),并将工作电压下降到0.5V,称为迄今速度最快、能耗最低的二维半导体晶体管。相关研究成功以“Ballistic two-dimensional InSe transistors”为题发表于《Nature》上。 基于Lake Shore 低温探针台完成的电学测试表明,在0.5 V工作电压下,InSe FET具有6 mSμm-1的高跨导和饱和区83%的室温弹道比,超过了任何已报道的硅基晶体管。实现低亚阈值摆幅(SS)为每75 mVdec-1,漏极诱导的势垒降低(DIBL)为22 mVV-1。此外,10nm弹道InSe FET中可靠地提取了62 Ωμm的低接触电阻,可实现更小的固有延迟和更低的能量延迟积(EDP),远低于预测的硅极限。 这项工作首次证实了2D FET可以提供接近理论预测的实际性能,率先在实验上证明了二维器件性能和功效上由于先进硅基技术,为2D FET发展注入信心和活力。2. 探针台光电测量揭示光活性高介电常数栅极电介质——2D钙钛矿氧化物SNO 与2D半导体兼容的高介电常数的栅极电介质,对缩小光电器件尺寸至关重要。然而传统三维电介质由于悬挂键的存在很难与2D材料兼容。为解决以上问题,复旦大学方晓生教授等人进行了大量研究实验,发现通过自上而下方式制备的2D钙钛矿氧化物Sr10Nb3O10(SNO)具有高介电常数(24.6)、适中带隙、分层结构等特点,可通过温和转移的方法,与各种2D沟道材料(包括石墨烯、MoS2,WS2和WSe2)等构建高效能的光电晶体管。文章以“Two-dimensional perovskite oxide as a photoactive high-κ gate dielectric”为题发表在Nature electronics上。图3. 具有SNO顶栅介电层的双栅WS2光电晶体管的电特性和光响应 基于Lake Shore探针台的光电测试表明,SNO作为顶栅介电材料,与多种通道材料兼容, 集成光电晶体管具有卓越的光电性能。MoS2晶体管的开/关比为106,电源电压为2V,亚阈值摆幅为88&thinsp mVdec-1。在可见光或紫外光照射下,WS2光电晶体管的光电流与暗电流比为~106,紫外(UV)响应度为5.5&thinsp ×&thinsp 103&thinsp AW-1,这是由于栅极控制和光活性栅极电介质电荷转移的共同作用。本研究展示了2D钙钛矿氧化物Sr2Nb3O10(SNO)作为光活性高介电常数介质在光电晶体管中的广泛应用潜力。 3. 探针台电学测量探索200毫米晶圆级集成——多晶MoS2晶体管 二维半导体,例如过渡金属硫族化合物(TMDs),是一类很有潜力的沟道材料,然而单器件演示采用的单晶二维薄膜,均匀大规模生长仍具挑战,无法应用于大尺度工业级器件制备。与单晶相比,多晶TMD的较大规模生长就容易很多,具备工业化应用集成的潜力。 有鉴于此,三星电子有限公司Jeehwan Kim和Kyung-Eun Byun 团队提出一种使用金属-有机化学气相沉积(MOCVD)制造大规模多晶硫化钼(MoS2)场效应晶体管阵列的工艺,与工业兼容,在商用200毫米制造设备中进行加工,成品率超过99.9%。文章以“200-mm-wafer-scale integration of polycrystalline molybdenum disulfide transistors”为题发表在Nature electronics上。 图4. 三种不同接触类型(a常规顶部接触,b多晶MoS2的底部接触,c单层MoS2底部接触)的电学特性和肖特基势垒高度 基于Lake Shore低温探针台CPX-VF的电学测试表明,相比于顶部接触,底部接触可以更好的消除2D FETs阵列中多晶2D/金属界面的肖特基势垒。没有肖特基势垒的多晶MoS2场效应晶体管表现良好,迁移率可达21 cm2V-1s-1,接触电阻可达3.8 kΩµ m,导通电流密度可达120µ Aµ m-1,可比拟单晶晶体管。4. Lake Shore低温探针台系列 美国Lake Shore公司的低温探针台根据制冷方式不同,主要分为无液氦低温探针台和消耗制冷剂低温探针台,其下又因为磁场方向、尺寸大小差别,有更多型号的细分,适用于不同应用场景(电学、磁学、微波、THz、光学等),客户可根据需要,选择不同的温度和磁场配置。客户可以选择自己搭配测试仪表集成各类测试,也可以选择我们的整体测试解决方案,如电输运测试、半导体分析测试、霍尔效应测试、铁电分析测试,集成光学测试等。图5. 低温探针台选型和适用的应用场景Lake Shore低温探针台主要特征☛ 最大±2.5 T磁场☛ 低温至1.6 K,高温至675 K☛ fA级低漏电测量☛ 最高67 GHz高频探针☛ 3 kV 高电压探针(定制) ☛ 大温区低温漂探针☛ 真空腔联用传送样品(定制)☛ <30 nm低振动适用于显微光学测量☛ 无需翻转磁场快速霍尔效应测试☛ 多通道高精度低噪声综合电学测量☛ 光电、CV、铁电、半导体分析测试参考文献:1. J. Jiang, L. Xu, C. Qiu, L.-M. Peng, Ballistic two-dimensional InSe transistors. Nature 616, 470-475 (2023).2. S. Li, X. Liu, H. Yang, H. Zhu, X. Fang, Two-dimensional perovskite oxide as a photoactive high-κ gate dielectric. Nature Electronics 7, 216-224 (2024).3. J. Kwon et al., 200-mm-wafer-scale integration of polycrystalline molybdenum disulfide transistors. Nature Electronics 7, 356-364 (2024).相关产品1、Lake Shore低温探针台系列
  • 上海药物所等开发新型复合荧光探针
    p   过氧亚硝酸盐(Peroxynitrite,ONOO-)是由超氧阴离子自由基和一氧化氮自由基形成的具有高活性的活性氮物种,是许多体内循环途径的信号传导分子。同时,该分子具有强氧化性,可引起自由基介导的硝化反应,从而会影响生物体内多种生物过程,对脂质、蛋白、DNA等造成不可逆转的损伤。研究表明,过氧亚硝酸盐被认为是包括炎症、癌症和神经退行性疾病等许多疾病的关键致病因子与生物标志物。所以,灵敏、特异性地检测过氧亚硝酸盐对疾病的早期诊断与治疗预后具有重要意义。 /p p   荧光探针有荧光素类探针、无机离子荧光探针、荧光量子点、分子信标等。荧光探针除应用于核酸和蛋白质的定量分析外,在核酸染色、DNA电泳、核酸分子杂交、定量PCR技术以及DNA测序上都有着广泛的应用。荧光探针最常用于荧光免疫法中标记抗原或抗体,亦可用于微环境,如表面活性剂胶束、双分子膜、蛋白质活性位点等处微观特性的探测。通常要求探针的摩尔吸光系数大,荧光量子产率高 荧光发射波长处于长波且有较大的斯托克斯位移 用于免疫分析时,与抗原或抗体的结合不应影响它们的活性。也可用于标记待定的核苷酸片断,用与特异性地、定量地检测核酸的量。 /p p   小分子荧光探针具有高灵敏度、高选择性和良好的时空分辨率等优势,在胞内生物分析物成像等领域备受化学生物学家的青睐。但开发的小分子荧光检测探针依然存在着一些缺陷,如溶解性大大限制了其在体内环境中的应用。 /p p   近日,英国皇家化学会综合期刊《化学科学》(Chemical Science)在线报道了中国科学院上海药物研究所李佳、臧奕团队与华东理工大学贺晓鹏团队的最新相关研究成果。研究人员利用蛋白质杂交策略,开发了一种新型复合荧光探针HSA/Pinkment-OAc。首先,通过多种表征手段(荧光光谱、SAXS、ITC、分子对接等)验证了复合探针的成功构建,随后,在体外溶液以及细胞实验中验证了该体系对过氧亚硝酸盐的快速、灵敏检测。值得一提的是,该探针进一步被应用于小鼠急性炎症模型中过氧亚硝酸盐异常表达时的检测,与单独荧光探针相比,复合探针的检测性能得到大大提升。研究人员希望该方法可作为一种通用策略,用于改善疾病相关不溶性小分子试剂的溶解性问题。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/3fe3a9b5-05cf-45ea-9c7c-c8aa5065b7ce.jpg" title=" W020200326393492078327.png" alt=" W020200326393492078327.png" / strong HSA/Pinkment-OAc的构建策略、表征手段(SAXS、Molecular Docking)以及体内成像 /strong /p p   该研究工作主要在双方导师的指导下,由上海药物所联合培养博士研究生韩海浩与合作单位Adam C. Sedgwick博士、博士研究生尚莹等协作完成,并得到中科院院士、华东理工大学教授田禾、美国德克萨斯大学奥斯汀分校教授Jonathan Sessler以及英国巴斯大学教授Tony D. James的指导与支持。相关同步辐射测试与分子对接测试分别得到上海光源BL19U2线站博士李娜与上海药物所研究员于坤千的大力支持。 /p
  • 岛津电子探针助力中南大学学者在华南地区发现铟富集矿区
    导读铟是一种重要的战略稀有金属,分布稀散,一般矿产含铟量达1ppm(1克/吨,即0.0001%)即具有经济地选矿和开采价值。 湘南地区分布着大量的钨锡铅锌多金属矿床,中南大学刘建平副教授多年以来一直致力于湖南省香花岭地区研究铟的赋存和成矿机制研究。 经过地球化学和岛津电子探针测试数据分析,于2017年发现了一处含铟富矿,极具经济和学术研究价值。结果显示,在铟最富集的闪锌矿中,核部含7-8%(质量百分含量,Wt%)的铟,边缘铟含量高达21.96Wt%,为中国南方铟富集最多的闪锌矿。 铟的战略价值? 铟是稀有金属,含量极低且分散,地壳中的储量只有黄金的1/6。铟合金广泛应用于航空航天、无线电和电子工业、医疗、国防、能源等高科技领域,其中ITO(铟锡氧化物)占铟消费的80%以上。 因此,铟产业也被称为“信息时代的朝阳产业”,是目前最具新型战略性资源意义的稀有金属之一。 铟的赋存特征? 含铟矿床与钨锡铅锌多金属矿床有关,黄铜矿和锡石中虽然也含有微量的铟,但闪锌矿是最重要的富铟矿物。闪锌矿,主要成分ZnS,通常含铁、铜、以及锰、镉、镓等稀有元素。 湖南省香花岭矿田位于湘南成矿带西南角,矿区分布着稀有金属矿床和锡铅锌矿床,其中产于断层中的脉型锡铅锌矿床和花岗斑岩脉中的斑岩型锡铅锌矿床含有丰富的硫化物,铟通常赋存于这些矿床的硫化物中。 岛津电子探针测试铟的优势 铟稀有且分散,地壳丰度为0.05ppm,微量甚至痕量元素的测试需要高灵敏度微区测试仪器。 岛津电子探针(钨灯丝和六硼化铈EPMA-1720系列、场发射 EPMA-8050G) 岛津电子探针EPMA通过配置统一四英寸罗兰圆半径的、兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体,以及52.5°的特征X射线高取出角,使之具备非常优异的微量元素检测能力。 岛津电子探针测试结果 中南大学刘建平副教授团队对新风锡矿床中的富铟闪锌矿进行元素面分析,元素In、Zn、Cu和Fe的面分布特征见下图。 富铟闪锌矿中主要元素分布特征图 测试结果表明,闪锌矿在核部富集元素Zn,在边缘富集元素In和Cu。在闪锌矿内部,受黄铜矿的影响,铜和铁分布不均匀。 表1 部分闪锌矿定量测试结果(Wt%) 电子探针测试结果显示,新风锡矿中的闪锌矿含有高含量的铟。在铟最富集的闪锌矿中,核部含7-8%的铟(质量百分含量,Wt%),边缘铟含量高达21.96%(Wt%),为中国华南铟含量最高的闪锌矿。 岛津电子探针通过配置高灵敏度、高分辨率的全聚焦型分光晶体和52.5°的高特征X射线检出角,使之具备非常优异的元素检测限,能够对载铟矿物进行观察和有效分析。 专家声音 自岛津电子探针EPMA-1720H于2013年落户中南大学地球科学与信息物理学院以来,不断地为校内外地质地矿科研工作提供测试和分析服务,提升了学校学科影响力,也协助谷湘平教授完成多种新型矿物的确认工作。 中南大学 刘建平副教授 本次在湘南香花岭锡铅锌矿床中发现的铟最富集闪锌矿,极具经济和学术价值,不但为战略稀有金属铟的勘探和采集提供了思路和方向,也为铟的成矿机制研究提供了一个很好的学术范例。 撰稿人:赵同新、崔会杰
  • 岛津应用:应用电子探针测试通信光纤
    光纤及光导纤维(Optical Fiber)。光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有重量轻、通信容量大、信号损耗小、传输距离长、保密性能好、不受电磁干扰及原材料丰富等优点,发展势头强劲。我国已成为全球最主要的光纤光缆市场、全球最大的管线光缆制造国和全球第二大光纤净出口国。 使用岛津电子探针EPMA可对不同类型的光纤进行线、面分析测试。从单根光纤试样的横截面的元素线分布和面分布的测试结果可以观察掺杂元素的含量及扩散分布情况。岛津公司在电子探针领域拥有50多年研发和制造经验,EPMA搭配52.5°高取出角和全聚焦晶体的波普仪WDS系统兼具高分辨率和高灵敏度特性,凭借其在微区分析的强大能力,可以在光纤预制棒、烧缩工艺后质量控制和最终成品光纤复核检验的整个开发及生产流程、残次品的失效分析中发挥重要作用。 了解详情,敬请点击《岛津电子探针测试通信光纤》 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 纳米所重大项目:深紫外扫描近场光电探针系统研制
    p /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 648" colspan=" 4" table width=" 600" border=" 1" align=" center" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" tbody tr /tr /tbody /table /td /tr tr td width=" 122" p 成果名称 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p style=" text-align:center " 深紫外扫描近场光电探针系统 /p /td /tr tr td width=" 122" p 单位名称 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p style=" text-align:center " 中科院苏州纳米所 /p /td /tr tr td width=" 122" p 联系人 /p /td td width=" 157" p 刘争晖 /p /td td width=" 149" p 联系邮箱 /p /td td width=" 220" p zhliu2007@sinano.ac.cn /p /td /tr tr td width=" 122" p 成果成熟度 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p ■正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 /p /td /tr tr td width=" 122" p 合作方式 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p □技术转让 □技术入股 □合作开发& nbsp & nbsp ■其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p strong 成果简介: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 本设备在国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目(自由申请)的支持下,自2014年起,针对波长200~300 & nbsp & nbsp nm的深紫外波段微区光电性质测试分析这样一个难题,研制一套深紫外扫描近场光电探针系统。将深紫外共聚焦光路引入到超高真空扫描探针显微镜系统中,采用音叉反馈的金属探针,在纳米尺度的空间分辨率上实现形貌和紫外波段荧光、光电信号的实时原位测量和综合分析,为深入研究这一光谱范围半导体中光电相互作用的微观物理机制、实现材料的结构和性质及其相互关系的研究提供新的实验系统,目前国内外均未有同类设备见诸报道,为国际首创。该系统中创新性研制的闭环控制低温超高真空原子力显微镜扫描头、波长在200nm-300nm可调谐的深紫外脉冲光源、基于原子力显微镜的深紫外光电压谱测试和分析方法、深紫外近场荧光寿命的高空间分辨测试和分析方法等核心设备和技术均为本项目单位自主研制,具有完全自主知识产权。 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p strong 应用前景: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近年来,深紫外,特别是280nm以下日盲波段的半导体探测和发光器件,以其巨大的经济军事应用价值,逐渐成为研究重点。然而,相较于可见光半导体光电器件,深紫外波段半导体光电器件的性能包括光电转换效率、探测灵敏度等距人们的需求还有较大差距。其中一个重要原因是缺乏究深紫外半导体材料中光电相互作用的微观物理机制的有效研究手段。而本设备的研制将极大地丰富超宽带隙半导体材料和器件研究的内涵,推进相关材料和器件的发展。 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" style=" word-break: break-all " p strong 知识产权及项目获奖情况: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 本设备相关的装置和技术均申请了发明专利保护,其中已获授权11项,已申请尚未获得授权6项,如下所示: br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 已授权专利: br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 1、一种扫描近场光学显微镜 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2、材料的表面局域电子态的测量装置以及测量方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3、半导体材料表面缺陷测量装置及表面缺陷测量方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 4、材料界面的原位加工测试装置 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 5、多层材料的减薄装置及减薄待测样品的方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 6、界面势垒测量装置及测量界面势垒的方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 7、导电原子力显微镜的探针以及采用此探针的测量方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 8、半导体材料测量装置及原位测量界面缺陷分布的方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 9、材料表面局部光谱测量装置及测量方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 10、采用原子力显微镜测量样品界面势垒的装置以及方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 11、制备金属针尖的装置及方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 已申请未授权专利: br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 1、半导体材料表面微区光电响应测量装置及测量方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2、一种同时测量表面磁性和表面电势的方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3、超高真空样品转移设备及转移方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 4、用于近场光学显微镜的探针及其制备方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 5、探针型压力传感器及其制作方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 6、阴极荧光与电子束诱导感生电流原位采集装置及方法 br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 此外本设备研制相关软件著作权登记1项:“中科院苏州纳米所原子力显微镜与光谱仪联合控制软件”。 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p p /p
  • 普林斯顿发布VersaSCAN微区电化学柔性探针新技术
    2016年6月14日,阿美特克集团科学仪器部在北京分公司召开“VersaSCAN微区电化学技术交流会”,并在此交流会上发布新技术——扫描电化学显微镜(SECM)柔性探针技术,仪器信息网作为特邀媒体参加了此次交流会。 John Harper 博士为与会者详细介绍了此次发布的新技术。此次发布的扫描电化学显微镜柔性探针技术专用于“普林斯顿应用研究VersaScan”产品的柔性接触和等距测试,是由瑞士洛桑联邦理工学院的物理和电分析化学实验室(LEPA-EPFL)Hubert Girault教授课题组经数十年的研究而实现的。阿美特克科学仪器部与该实验室签署了独家合作协议,集成并销售其柔性探针技术。柔性探针使得广大研究者可同时进行等距离和等高模式的SECM测试,可分离3D表面电化学活性响应图中表面物理形貌和电化学响应的贡献。 与市场上常用的硬性探针相比,柔性探针具有以下优势:1)柔性探针等距SECM无需额外增加昂贵的控制与测量硬件 2)测量时无需为达到控制距离而预先测试样品表面的地形地貌 3)探针设计为与样品进行柔性接触,当与样品表面接触时,探针会发生柔性弯曲,避免探针自身被划伤以及探针对样品表面的损害 4)常规技术中硬性探针和样品直接接触会导致表面易损样品被损坏,如人体组织等。而柔性探针技术接触样品的接触力仅为常规硬接触探针的千分之一。 未来,阿美特克集团科学仪器部与LEPA-EPFL还将共同致力于实现其它探针材料与技术的商业化,希望SECM柔性探针技术能帮助SECM成为标准电化学测试利器。 为鼓励更多的用户致力于微区电化学的研究,此次交流会特设“普林斯顿应用研究微区电化学优秀论文奖”。本次奖项颁发给了浙江大学刘艳华博士,以表彰其使用VersaScan微区电化学测试系统在涂装材料研究方面所作出的贡献,由阿美特克公司科学仪器部亚洲区经理杨琦女士为其颁奖。 随后的技术交流过程中,John Harper 博士、刘艳华博士和厦门大学林昌健教授针对微区电化学的技术和应用为大家进行了分享。VersaScan微区电化学测试系统是一个模块化配置的系统,可实现现今所有微区扫描探针电化学技术以及激光非接触式微区形貌测试,包括扫描电化学显微镜、扫描振动电极测试、扫描开尔文探针测试、微区电化学阻抗测试、扫描电解液微滴测试、非触式光学微区形貌测试等。此次发布的柔性探针技术主要针对扫描电化学显微镜,目前阿美特克可提供有效直径15um的柔性碳探针。John Harper 博士还重点介绍了柔性探针技术的应用案例,包括癌细胞成像和黑色素瘤的分期变化(如皮肤癌)、电子应用-电沉积和成像、电催化等。 刘艳华博士介绍了扫描振动电极测试技术在涂层金属腐蚀研究中的应用。刘博士主要介绍了两项工作:一是采用电沉积技术合成了负载缓蚀剂的超疏水二氧化硅薄膜 二是构建了基于硅烷修饰的E-Sio2薄膜和环氧树脂的新型防护体系。在此两项工作中均利用了扫描振动电极测试技术来表征其微区耐腐蚀性能,与其它表征手段结果均有较好的吻合度。 林昌健教授自1979年开始研究微区电化学技术,至今已有37年。林教授认为微区电化学之所以能发展到今天的水平,一是科研需求,越来越多的科研人员应用此技术使其成为热门研究领域 二是科技发展,科技水平的发展也使微区电化学技术有了显著的进步。未来,微区电化学技术发展很重要的一方面就是探针技术的发展。林教授重点介绍了其团队开发的新型探针。林教授发现,在空间分辨率足够高的情况下,除电流、电压信号外, pH值和氯离子浓度也可以很好的表征局部腐蚀程度,故其团队开发了可测量pH值和氯离子浓度的探针。未来此探针有望集成到VersaScan微区电化学测试系统上。
  • 化学发光探针检测技术速查病原菌
    吉林检验检疫局建立的金标法检测单核细胞增生性李斯特氏菌技术作为当今检测病原体和诊断疾病方面最为敏感的免疫学技术之一,不仅操作简便、快速、特异,更为重要的是适用于广大基层食品监管部门的现场检测和诊断,这些特点都是其他免疫学方法所无法比拟的。   该技术不仅具有巨大的发展潜力,而且还具有广阔的市场和应用前景,如可适用于医疗卫生行业,出入境食品口岸抽查和鉴定、流通领域卫生监督和工商行政部门和质监部门的食品企业监管等,甚至可以走进餐馆、家庭进行简易的食品自控和检测等。   由吉林出入境检验检疫局承担的国家质检总局科研课题《应用化学发光探针及免疫金标法检测食品中多种致病菌的研究》在2011年获得了国家质检总局“科技兴检”三等奖。该课题建立的化学发光探针检测技术能够快速检测食品中常见的四种病原菌:空肠弯曲菌、单核细胞增生性李斯特氏菌、大肠杆菌O157和金黄色葡萄球菌。其中对单核细胞增生性李斯特氏菌还建立了应用免疫胶体金试纸条的快速检测方法。   急需速测技术   我国的食品生产加工企业数量多,规模小,较分散,而且为数较多企业过分追求利润法律意识淡薄,社会责任心不强导致其产品质量良莠不齐。   据报道,我国45万个食品生产企业中,员工人数10人以下的食品生产加工小作坊就有35万家,约占80%,因而导致食品安全事故时有发生,给社会和消费者的健康造成了巨大危害。   而目前的食品卫生监管的检测手段主要依据国家标准或行业标准规定方法进行,虽然这些方法准确可靠,但这些方法一般都需要建设专门的微生物检测实验室,配备专业的检测技术人员,需要较长的检测周期,由此造成的检测成本过高,缺乏时效性等问题,使一些突发的食品安全事件不能迅速得以解决。因此发展和建立一种快速、简便、灵敏准确的检测技术,作为标准检测方法的初筛技术,是解决上述问题的有效手段之一。   食品检验新兵   化学发光探针技术的原理是互补的核酸单链会特异性识别并结合成稳定的双链复合物。这一检测系统利用一个标记有化学发光物的单链DNA探针,可以特异性的识别和结合目标微生物的核糖体RNA。微生物中的核糖体RNA释放出来后,化学发光标记的DNA探针就与之结合形成稳定的DNA-RNA杂合体。标记的DNA-RNA杂合体会与非杂交探针分离,并在化学发光检测仪中进行测量。样本的检测结果通过计算与阴性对照进行比较得出结果。利用化学发光剂标记和检测核酸使得许多非放射性标记检测的灵敏度达到甚至超过了同位素标记测定。   在众多的化学发光体系中,应用最多的化学发光体主要有三类:增强鲁米诺发光体系、吖啶类化合物发光体系和碱性磷酸酶催化的1,2-二氧环己烷发光体系。吉林检验检疫局建立的化学发光技术使用吖啶酯标记核酸探针。   利用化学发光杂交保护分析的原理检测空肠弯曲菌、单核细胞增生性李斯特氏菌、大肠杆菌O157和金黄色葡萄球菌4种致病菌特异性RNA序列,这种方法无需物理分离,利用吖啶酯标记DNA探针,通过核酸杂交保护分析法,即应用人工合成的靶DNA保守区的寡核苷酸,在合成时引入一个烷氨基的手臂,经活化后接上吖啶酯,制成化学发光探针。   杂交后无需分离步骤,而是利用差分水解来鉴别,即加入碱性溶液,游离的发光探针遇碱水解失去发光特性,而与特异性目的片段结合的探针形成DNA-RNA杂交体,由于吖啶酯是平面结构很容易进入双螺旋的内部而获得杂交保护,水解速度缓慢(半衰期达10分钟以上),仍有发光性能,可以在发光仪上显示化学发光信号,从而实现对病原菌的检测。   应用前景广阔   该项目利用胶体金技术研制了胶体金检测试纸条,用于单核细胞增生性李斯特氏菌的快速检测,该检测试纸条的灵敏度高,具有很强的特异性,不同批次生产的免疫胶体金具有良好的检测重现性,稳定性好,操作简单,检测时间只需10至20min即可报告结果,胶体金法无污染,不会危害操作者以及环境。胶体金抗体复合物在冻干状态下室温储存相当稳定,有效期长 此外胶体金技术还具有检测迅速、灵敏、不需要复杂仪器设备、产品永不褪色等优点,适合于食品中单核细胞增生性李斯特氏菌的初筛检验。   吉林检验检疫局建立的基因探针化学发光检测方法可在30分钟内快速确定病原体,并可直接于固体或液体培养基上鉴定目标微生物。该方法可直接应用于国外生产的LEADER 50i检测仪上,仪器自动注入检测试剂,立刻测量标记物所产生化学反应的化学发光强度,并自动计算结果及打印报告,该检测方法敏感性高,特异性强,检测成本低,操作简便、快速,对我国食品安全快速检测和监控工作具有重要意义,具有广泛的推广前景。 胶体金快速检测试纸
  • ​思达科技宣布全球首款量产型微间距大电流MEMS垂直探针卡上市
    半导体测试系统与探针卡知名厂商-思达科技宣布,推出牡羊座Aries Optima MEMS探针卡,是全球首款应用在大量制造的微间距大电流MEMS垂直探针卡。Aries Optima是MEMS探针卡技术的最新巅峰,不仅制订新标准,满足了晶圆级测试的新需求,且进而促使思达科技成为MEMS探针卡技术的市场领导供应商。十多年来,思达科技致力在开发以及部署高价值的垂直探针技术,研发了一套系统和方法,以快速适应市场兴起的需求。思达科技在过去20年间定期推出新产品,满足不断变化、各方面的市场需求,持续实现对于半导体测试行业的承诺,包括增进测试效率、降低测试成本,以及测试精度的优化、达成最佳市场价值等等。Aries Optima系列的MEMS垂直探针卡,设计方面除了满足不断发展的大电流需求外,探针间距也降至45um,可将投资回报率最大化且减少支出,具有更高的价值。思达拥有批量生产的MEMS探针,负载力为550mA,适用于标准应用;在汽车和高功率方面,则可达700mA、最高至150摄氏度。根据半导体市调机构VLSI的报告,受惠于景气回温,其5G拓展、IT基础建设等,推升芯片需求持续成长。这些市场因素驱动MEMS技术更加重视生产效率、减少测试时间与成本,市场占有率也正逐渐提高。相较于传统的Cobra探针,AriesOptima系列稳定的DC和泄漏电流表现,非常适合应用在RF、AP、高功率等等的测试。思达科技执行长刘俊良博士表示:「Aries Optima探针卡是全球第一张微间距MEMS垂直探针卡,支持大电流测试,同时减少客户的测试频率、时间、人力成本等,是下一个世代半导体测试的最佳选择。」
  • 基因检测新突破: 长序列DNA的分子探针检测
    DNA序列中稍有变异就会对身体产生深远的影响。现代基因组学研究已经表明,只要一个突变就占领了决定是否成功治愈一种疾病还是使该病猖獗地蔓延到全身各部位的制高点。   研究人员通过一种新的方法检测特定DNA片段,找出单一突变位点,从而帮助疾病(如癌症、肺结核)的诊断和治疗。DNA序列中这些微小变化是导致疾病或某些传染性疾病具有抗生素耐药性的根源所在。 这项最新的研究结果已经发表在《自然化学》杂志上。   &ldquo 相较之传统的检测方式,我们的方法的确有所改善。它不需要任何复杂的反应或添加一些活性酶,唯一使用的就是DNA。这就意味着该方法对温度变化及环境变量的敏感性很低,极适合低资源配置下的诊断应用。&rdquo 华盛顿大学的电气工程和计算机科学与工程系助理教授 Georg Seelig说。   随着基因组学研究的发展,人们深知哪怕仅有一对碱基对发生变化(突变、插入或删除)都会引起重大的生物学后果。基因位点的突变也可用来解释疾病的发生或某些疾病产生抗生素耐药性的原因。   &ldquo 以肺结核为例,其对抗生素的耐药性往往是由于特定基因的少数序列发生突变引起,如果某位患者对治疗肺结核的抗生素产生耐药性,证明很可能存在某个位点的突变。&rdquo Georg Seelig说。现在,研究人员有能力做到检查该突变的可预见性。   Seelig、莱斯大学的 David张和威斯康星大学的电气工程学博士Sherry 陈设计了一组探针,可检测目标DNA片段中单一碱基对的突变。该探针可详细检测DNA长序列中的某些突变片段,范围达到200碱基对,而当前的基因突变检测方法其范围仅能达到20个碱基对。   测试探针与怀疑突变的DNA序列绑定在一起,研究人员首先创建一个免费的双螺旋DNA分子,将分子混合于含盐水的试管中,如果碱基对完好无损,双链DNA会采取配对原则结合在一起。相对传统技术而言,新的分子检测探针可检测目标DNA双螺旋链的特异突变,而不是单一的仅一条链,这也解释了该探针的特异性所在。如果分子探针和目标DNA 达到最大匹配度,将发出荧光。如果探针没有发射荧光,意味着目标DNA没有与其达到最佳匹配度,即发生了突变。   研发人员已为该技术申请了专利,并希望它能够应用于疾病的诊断与测试。
  • SILICON SEMICONDUCTOR I 高真空对于电扫描探针显微镜的优势
    SILICON SEMICONDUCTOR I 高真空对于电扫描探针显微镜的优势高真空对于电扫描探针显微镜的优势Advantages Of High Vacuum For Electrical Scanning Probe Microscopy 来自IMEC和比利时鲁汶大学物理与天文学系的Jonathan Ludwig,Marco Mascaro,Umberto Celano,Wilfried Vandervorst,Kristof Paredis学者们利用Park NX-Hivac原子力显微镜对MoS2在形态和电学方面进行了研究。2004年,石墨烯作为一类新材料原型的被发现,引起了人们对二维(2D)层状材料的极大兴趣。从那时起,人们合成并探索了各种各样的二维材料。 其中,过渡金属二氯代物 (TMDs) 因其固有的带隙、小的介电常数、高的迁移率和超薄的材质而引起了人们的广泛关注, 这使其有望成为将逻辑技术延伸到5 nm以上节点的候选材料。然而,在300 mm兼容的制造环境中集成此类材料仍然面临许多挑战,尤其是因为在薄片或单个晶粒中观察到的有用特性,高质量TMD层的可控生长、转移和加工仍然是一个关键障碍。 扫描探针显微镜作为一种固有的高分辨率二维技术,是研究TMDs形态和电学特性的强大工具。本技术说明以MoS2为例,利用Park NX-Hivac原子力显微镜系统的功能,探讨了高真空用于电学测量的优势。调查:材料和方法MoS2 用MOCVD在蓝宝石衬底上生长了一系列不同层厚的MoS2样品。所有的测量都是在生长的、未转移的MoS2 / 蓝宝石上进行的。相同材料制成的元件的室温迁移率高达μm~30 c㎡/Vs,较厚样品的平均迁移率更高。图1:(a-c)所研究样品的AFM形貌图。(d)用于测量蓝宝石上多层MoS2的C-AFM装置示意图。(e)显示悬臂在高摩擦区域扫描时如何扭曲的动画。(f)对应于(b)中黑线的形貌横截面,在MoS2岛边缘显示0.6 nm台阶,在蓝宝石台地上显示0.2 nm台阶。所有的图像都是用Gwydion绘制的。比例尺为500 nm。 所有被测样品的原子力显微镜(AFM)图像如图1所示。总共测量了三个样品,其层厚为1-2层,3-4层,还有一个具有金字塔结构,这里称为多层MoS2。1-2层样品由一个完全封闭的单层MoS2薄膜组成,在顶部形成额外的单层岛。这些单层岛构成了第二层生长的开始,在形貌图上可以识别为浅色区域。与此相似,3-4层样品由一个完全封闭的三层MoS2薄膜和附加的单层岛组成。图1(d)显示了3-4层样品的样品结构示例。在这里,每个绿色层代表一层MoS2。除了MoS2岛,我们还看到对角线贯穿每个样本。这些是蓝宝石衬底上的台阶,可以通过2D薄膜看到。蓝宝石阶梯与MoS2层之间可以通过台阶高度明确区分,c面蓝宝石为0.2nm,单层MoS2台阶为0.6 nm,如图1(f)横截面所示。多层样品与其他两个样品不同之处在于MoS2表面具有3D金字塔状结构。这些金字塔位于一个完全封闭的三层结构上,其形成是由于随着层厚的增加,生长机制由逐层向三维转变。增长的细节可以在参考文献12中找到。导电扫描探针显微镜 本文采用两种导电扫描探针显微镜(SPM)来表征MoS2的电子性质:导电原子力显微镜(C-AFM)和扫描隧道显微镜(STM)。在C-AFM中,悬臂梁与材料表面接触,并且同时记录形貌和电流。为了测量电流,在样品台上施加一个偏压,并通过连接到导电AFM探针的外部电流放大器来测量电流。材料的电接触是通过在材料的顶部和侧面涂上银漆来实现的。我们使用商用Pt-Ir涂层探针,如PPP-CONTSCPt或PPP-NCSTPt,其标称弹簧常数在0.2-7N/m之间。由于C-AFM是一种基于接触的AFM技术,它还能够实现其他C-AFM通道的同时一起记录侧向力。横向力显微镜(LFM)测量激光在PSD上的横向偏转,这是由于悬臂梁在扫描表面时的扭转或扭曲而引起的,如图1(e)所示。LFM图像的正向和反向的差异与物质的摩擦力成正比,后者不同于C-AFM,因为裁剪的Pt-Ir导电导线,在我们的例子中,用于测量当探针高于表面几埃时探针与样品之间的隧穿电流。STM可以通过保持高度恒定并记录电流(称为恒定高度模式)或使用反馈保持电流水平恒定并记录高度(恒流模式)来执行。在恒流模式下,高度图像包含形貌和电学信息。C-AFM 在空气中与在高真空中 为了证明二维材料表面水层的重要性,我们分别对空气和高真空(HV)中的相同MoS2样品进行了C-AFM测量,如图2(a-b)和(c-d)。虽然在空气中和在高真空环境中扫描的形貌图像非常相似,但是C-AFM图像有很大的不同。最值得注意的是,在高真空下测量的电流增加了三个数量级。在5V偏压下,空气中的平均电流水平为1.4nA,而在高真空下,平均电流水平为1.1μA。电流水平的提高是由于去除了空气中始终存在于样品表面的薄水层。该水层对MoS?尤其成问题,因为它对材料进行p-掺杂,有效地切断了它的电性。从类似的CVD生长的MoS2器件的电输运来看,在暴露于去离子水两小时后,通态电流严重退化,迁移率降低了40%。图2: 3-4 MoS2样品的C-AFM显示高真空下电流水平和灵敏度增加。(a)和(b)分别是在空气中5V偏压下的形貌图和电流图像。(c)和(d)是在0.5 V偏压下泵送至高真空后立即拍摄的形貌图和电流图像。在空气和高真空中采集的数据采用相同的参数:相同的探针,弹簧常数k为7 N/m,设定值为10 nN,扫描频率为1 Hz。比例尺为500 nm。 除了电流的增加,高真空下的C-AFM图像也显示了更多的细节。从空气中的图像来看,电流是相对均匀的。除此之外,C-AFM 在空气中针对此样品提取不出太多的信息。相比之下,从真空下扫描的电流图,我们可以清楚地看到MoS2层中的晶界。尽管C-AFM探针与材料直接接触,但施加的力很小,因此在重复扫描过程中不会去除MoS2材料。图3所示为同一样品在高压下以~30nN力进行5次扫描后的形貌图,探针的标称弹簧常数为~7N/m。图3: (a)是3-4层MoS2的最初形貌图,(b)是在0.1V设定值下连续扫描5次后的形貌图,使用弹簧常数约为7 N/m的PPP NCSTPt探针。比例尺为50nm。专为晶界分析的C-AFM和LFM 当使用低弹簧常数探针成像时,例如标称弹簧常数为0.2N/m的PPP-CONTSCPt,我们可以用C-AFM同时获得摩擦数据,从而考虑到形貌、电学和材料特性之间的相关性。图3显示了1-2层MoS2样品的高度、摩擦和电流图像。在图3(a)中,第一层和第二层区域分别标记为1Ly和2Ly。晶界处的摩擦比原始区域高,因此它们在摩擦中表现为黑线。通过比较电流和摩擦力,可以看出摩擦图像中的黑线与电流中的黑线相匹配。然而,由于衬底对2D薄膜的局部导电性的影响,电流图像显示了额外的特征。图4:(a)形貌,(b)摩擦,(c)在1-2层生长的MoS2 / 蓝宝石样品上同时获得的电流。各区域的层厚如(a)所示。比例尺为200 nm。扫描隧道显微镜观察MoS2 借助Park NX-Hivac原子力显微镜,我们还能够获得高质量的STM图像,而无需复杂的超高真空系统和特殊的样品制备/处理。图4显示了在恒流模式下成像的多层MoS2样品的500 nm扫描,Iset=0.5nA, Vbias=1V。由于STM给出了形貌与电子结构的卷积,我们在高度图像中看到了层岛和晶界。图5:多层膜的MoS2 / 蓝宝石的STM图像。裁剪的Pt-Ir导线在恒流模式下 。Iset=0.5nA, Vbias=1V。比例尺为200nm。结论 本研究利用Park NX-Hivac AFM系统,对过渡金属二氯生化合物(TMDs)家族的二维材料二硫化钼(MoS2)进行了形态和电学方面的研究。在AFM形貌图像上观察了单层和多层的差异。此外,在多层图像上确定了由逐层生长机制引起的三维金字塔状结构的细节。 利用导电SPM(C-AFM和STM)研究了MoS2在空气中和高真空条件下的电学性能。在高真空条件下,尽管存在氧化层,但测量到的电流信号清晰、均匀、较高。最后,结合C-AFM和LFM获得了晶界分析的形貌、电学和力学信息。这种方法可以在晶界上找到更具体和更详细的结构。 二维层状材料广泛应用于工业和学术的各个研究领域。二维材料电性能和力学性能的表征与探索是材料研究领域的一个重要课题。原子力显微镜是一种多功能的成像和测量工具,它允许我们使用各种成像模式从多个角度评估二维材料。本研究强调材料分析的改进策略。此外,这些结果强调了多方向和多通道分析二维材料的重要性,其中包括半导体工业高度关注的过渡金属二氯代物。References1. K. S. Novoselov, A. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, &A. A. Firsov. Electric field effect in atomically thin carbon films. Science306, 666–669 (2004).2. A. K. Geim & I. V. Grigorieva. Van der Waals heterostructures. Nature499, 419–425 (2013).3. K. F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, & T. F. Heinz. Atomically Thin MoS 2?: A New Direct-Gap Semiconductor. Phys Rev Lett105,136805 (2010).4. H. Liu, A. T. Neal, Z. Zhu, Z. Luo,X. Xu, D. Tománek,&P. D. Ye. Phosphorene: an unexplored 2D semiconductor with a high hole mobility. ACS Nano8, 4033–4041 (2014).5. J. Zhao, H. Liu, Z. Yu, R. Quhe, S. Zhou, Y. Wang, C. C. Liu, H. Zhong, N. Han, J. Lu, Y. Yao,&K. Wu. Rise of silicene: A competitive 2D material. Prog Mater Sci83, 24–151 (2016).6. C. R. Dean, A. F. Young, I. Meric, C. Lee, L. Wang, S. Sorgenfrei, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Kim, K. L. Shepard, & J. Hone.Boron nitride substrates for high-quality graphene electronics. Nat Nanotechnol5, 722–726 (2010).7. X. Xu, W. Yao, D. Xiao, &T. F. Heinz. Spin and pseudospins in layered transition metal dichalcogenides. Nat. Phys.10, 343–350 (2014).8. G. Fiori, F. Bonaccorso, G. Iannaccone, T. Palacios, D. Neumaier, A. Seabaugh, S. K.Banerjee,& L. Colombo. Electronics based on two-dimensional materials. Nat Nanotechnol9, 768–779 (2014).9. X. Xi, L. Zhao,Z. Wang, H. Berger, L. Forró, J. Shan,& K. F. Mak. Strongly enhanced charge-density-wave order in monolayer NbSe2. Nat. Nanotechnol.10, 765–769 (2015).10. S. Manzeli, D. Ovchinnikov, D. Pasquier, O. V. Yazyev, &A. Kis. 2D transition metal dichalcogenides. Nat. Rev. Mater.2, 17033 (2017).11. W. Choi, N. Choudhary, G. H. Han, J. Park, D. Akinwande,&Y. H. Lee. Recent development of two-dimensional transition metal dichalcogenides and their applications. Mater. Today20, 116–130 (2017).12. D. Chiappe, J. Ludwig, A. Leonhardt, S. El Kazzi, A. Nalin Mehta, T. Nuytten, U. Celano, S. Sutar, G. Pourtois, M. Caymax, K. Paredis, W. Vandervorst, D. Lin, S. Degendt, K. Barla, C. Huyghebaert, I. Asselberghs, and I. Radu, Layer-controlled epitaxy of 2D semiconductors: bridging nanoscale phenomena to wafer-scale uniformity. Accepted Nanotechnology (2018).13. E. R. Dobrovinskaya, L. A.Lytvynov,& V. Pishchik. Sapphire: material, manufacturing, applications. Springer Science & Business Media, 2009.
  • 新疆理化所等在ESIPT探针调控检测高锰酸钾方面取得进展
    高锰酸钾(KMnO4)广泛用于医药消毒、水质净化、工业生产等领域,但过量摄入或排放会对人体及环境造成危害。因此,实现对微量高锰酸钾的超灵敏、特异性、快速检测具有重要意义。近年来,激发态分子内质子转移(ESIPT)类分子因具有大的斯托克斯位移、强的光稳定性、高的量子产率以及对周围介质的光敏感性等特点,被用于反应型荧光探针的设计。ESIPT探针的发光性能可通过溶剂氢键作用、分子异构化、介质酸/碱度和化学修饰等来调节。目前,多数化学修饰策略集中于研究分子性质和ESIPT变化过程,而关于分子对目标分析物传感性能影响的研究较少被应用于实际检测。因此,是否可以采用化学修饰策略来提高ESIPT探针的传感性能尚不清楚,而该方面的研究将对理性设计高效探针具有重要意义。中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队提出了识别基团对位取代基吸电子强度精确调控提升ESIPT荧光探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略。研究基于KMnO4氧化不饱和烯烃的性质,以2-(2’-羟基苯基)苯并恶唑(HBO)为荧光团,采用缩合反应将识别位点丙烯酰基接枝于HBO的质子给体-OH上以抑制ESIPT过程的发生,在识别位点的对位引入不同吸电子强度的取代基团(-F、-CHO、-H、-CH3),设计合成了四种ESIPT基荧光探针(BOPA-F、BOPA-CHO、BOPA-H、BOPA-CH3)。当检测KMnO4时,可以打断碳碳双键形成邻二羟基,随后酯键断裂释放质子给体,ESIPT过程被激发,进而实现对KMnO4的荧光点亮检测。进一步的研究发现,取代基吸电子强度调控可显著地提升探针检测KMnO4时的荧光强度及荧光稳定性。理论计算结果表明,取代基的改变有效调节了探针对KMnO4的反应活性及产物的振子强度。以具有较强吸电子能力的-CHO作为取代基的探针BOPA-CHO对KMnO4具有最佳检测效果,检测限为0.96 nM,响应时间<3 s,对21种其他氧化剂及常见的阴/阳离子表现出优异的特异性,反应产物荧光稳定时间至少可达7天。此外,研究以聚氨酯海绵作为传感基底,构建了探针BOPA-CHO-海绵基测试笔,对KMnO4微粒的检测限可达11.62 ng,且对土壤中含量为1%的KMnO4微粒及手套表面63 ng/cm2的残留颗粒仍可观察到特征蓝色荧光,验证了探针BOPA-CHO在实际应用场景中的适用性。该工作提出的吸电子强度精确调控提升ESIPT探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略,被证明是可用于在复杂场景下识别痕量KMnO4溶液、固体微粒和残留物的可靠、有效的方法。同时,该策略将有助于促进化学科学、分子工程以及先进传感技术等领域的快速发展。相关研究成果以Precise Electron-Withdrawing Strength Modulation of ESIPT Probes for Ultrasensitive and Specific Fluorescence Sensing为题,发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目等的支持。该工作由新疆理化所和中北大学合作完成。吸电子强度调控ESIPT探针构筑策略、响应机制及海绵基测试笔实际场景检测示意图
  • 岛津EPMA超轻元素分析之(一)| 超轻元素的电子探针测试难点和岛津解决方案
    电子探针作为显微形态观察及微区成分分析最有效的测试手段之一,在材料分析和地质地矿领域有着非常广泛的应用。但超轻元素的电子探针微区定量测试存在一系列难点,成为限制深入研究的桎梏,也是传统仪器厂商不敢轻易涉足的“雷区”。 岛津电子探针(EPMA-1720 和 EPMA-8050G) 针对超轻元素种种特性,岛津电子探针通过在硬件方面配置兼具高灵敏度和高分辨率的约翰逊型全聚焦分光晶体、采用独有的52. 5°高位特征X射线取出角以及人工合成的各类超轻元素专用分光晶体等全方位优化设计,使得岛津在超轻元素的测试上表现格外优异。 超轻元素分析的难点 电子探针作为微区分析仪器,是利用从试样内部微米级别体积范围内被高能聚焦的入射电子束激发出的特征X射线信号来进行元素的定性及定量分析。超轻元素的特征X射线具有波长长、能量低、易被试样基体吸收等特点,用电子探针精确分析时有如下难点: 1超轻元素的特征X射线质量吸收系数大,譬如在同样的基体中,超轻元素Be的质量吸收系数是Fe元素的几百甚或上千倍,这意味着样品中被激发出的超轻元素特征X射线在从试样内部出射的过程中更容易被基体吸收、衰减程度更大。 2超轻元素的特征X射线波长较长,容易受到其它元素的高次线重叠干扰。如图1所示,C的Ka明显易受到Mn、Ni等元素高次线的干扰。图1 C元素附近的干扰线 3超轻元素原子核外只有两个电子层,其特征X射线由外层电子向内层空位跃迁后产生。当超轻元素与其他元素结合时,外层电子会受到影响,这就造成了不同结合状态下,超轻元素的特征X射线峰位会有所偏移。图2为单质硼与氮化硼样品中B元素特征X射线峰位偏移情况。 图2 B和BN的峰形峰位偏移 4超轻元素的特征X射线波长较长,根据布拉格衍射公式:2dsinθ=nλ,需要晶面间距d更大的分光晶体,而天然矿物中已很难找到可对超轻元素分光的合适晶体。 岛津应对之道 1针对超轻元素特征X射线易被基体吸收的问题,岛津电子探针采用52.5°高位特征X射线取出角设计。 假设特征X 射线产品的深度为单位1 μm 时,取出角为40°的仪器相对于岛津52. 5°取出角,两者的出射路程差可达ΔL = b -a = 1 /sin 40° - 1 /sin52. 5° = 1. 556 - 1. 261 =0. 295 μm。可见,高取出角能够显著的缩短出射路程,极大的减轻超轻元素被基体吸收的程度 另外高取出角还能带来更好的空间分辨率、更少的二次荧光等优势。 2针对超轻元素特征X射线测试灵敏度的问题,岛津配置了兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体。 罗兰圆的半径越大,对特征X 射线的分辨率越好,罗兰圆的半径越小,灵敏度会越好。如果使用半聚焦型的分光晶体,灵敏度和分辨率不能很好地兼顾,如果需要高灵敏度时,只能选择罗兰圆半径较小的分光晶体,同时把特征X 射线检测器前端的狭缝调大,但难免会造成分辨率的变差 而需要高分辨率时,则需要选择罗兰圆半径较大的分光晶体,同时把检测器狭缝缩窄,但会造成灵敏度的下降。而岛津电子探针采用统一4 英寸的全聚焦晶体,无需额外选择和设置,即可获得更好的灵敏度和分辨率。 3针对高次线的影响,岛津对每个分光谱仪使用256个通道的PHA(脉冲高度分析器,Pulse Height Analyzer)可以有效地过滤高次线的干扰。 图3 利用PHA过滤高次线对Be峰的干扰 4针对超轻元素波长较长的特点,岛津开发了超轻元素测试专用的大晶面间距的分光晶体(不同2d值)可供选择,如表1所示。 表1 岛津开发的超轻元素专用分光晶体 总 结 岛津电子探针完美地解决了微区中超轻元素的测试难题,可为材料分析中的微观机理研究提供有力数据支撑;在地学领域,对于研究矿床成因解释、矿产资源评价和新矿物的发现等具有重要意义。 撰稿人:赵同新、崔会杰
  • 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制
    成果名称 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 &radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 扫描探针显微镜(SPM)是研究材料表面结构和特性的重要分析设备,具有高精度和高空间分辨的优点,可以在多种模式下工作。其中,扫描隧道显微镜(STM)和导电原子力显微镜(CFM)技术,通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流,可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息,成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。SPM中用于探测针尖与样品间电流的关键部件是电流-电压转换器(I-V Converter),其作用是把探测到的微弱电流信号转换为电压信号以便后续处理。目前商用SPM设备中采用的是虚地型固定增益线性电流-电压转换器,典型灵敏度为108 V/A,其主要缺点是电流测量的动态范围较小,只能达到3~4个数量级,这使得目前SPM的电流测量能力被限定在10pA~100nA之间,阻碍了SPM在微纳电子学领域的应用。 2012年,信息学院申自勇副教授申请的&ldquo 扫描探针显微镜宽动态范围电流测量系统的研制&rdquo 获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持,在项目资金的支持下,申自勇课题组开展了富有成效的工作,包括:(1)宽动态电流测量系统总体设计;(2)测量系统与SPM控制系统的接口设计;(3)测量系统加工制作和联机调试;(4)测量系统性能指标的测试评估与优化。此外,课题组还克服了皮安级微弱电流的高精度低噪声测量、反馈回路中用于非线性转换的双极结型晶体管的温度补偿等技术难题,所研制的测量系统取得了良好的效果。目前,该项目已经顺利结题,其成果装置已经在该课题组相关仪器上正常使用,并在向校内外相关用户推广。 应用前景: 扫描隧道显微镜(STM)和导电原子力显微镜(CFM)技术,通过探测偏压作用下针尖与样品间产生的电流,可以获得器件电学特性或材料表面局域电子结构等重要信息,成为目前微纳电子学研究领域的重要工具。
  • 新疆理化所在ESIPT探针调控检测高锰酸钾方面取得进展
    高锰酸钾(KMnO4)是制作简易爆炸装置常用的氧化剂原料之一,同时也被广泛用于医药消毒、水质净化、工业生产等领域,其过量摄入或排放会对人体及环境造成严重的危害。因此,实现对微量高锰酸钾的超灵敏、特异性、快速检测对维护公共安全和环境保护具有重要意义。近年来,激发态分子内质子转移(ESIPT)类分子因具有大的斯托克斯位移、强的光稳定性、高的量子产率和对周围介质的光敏感性等特点,被广泛用于反应型荧光探针的设计。ESIPT探针的发光性能可通过溶剂氢键作用、分子异构化、介质酸/碱度和化学修饰等来调节。目前,大多数化学修饰策略主要集中于研究分子性质和ESIPT变化过程,而关于分子对目标分析物传感性能影响的研究很少被应用于实际检测。因此,是否可以采用化学修饰策略来提高ESIPT探针的传感性能尚不清楚,而该方面的研究将对理性设计高效探针具有重要意义。基于此,中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队提出了识别基团对位取代基吸电子强度精确调控提升ESIPT荧光探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略。基于KMnO4氧化不饱和烯烃的性质,以2-(2’-羟基苯基)苯并恶唑(HBO)为荧光团,采用缩合反应将识别位点丙烯酰基接枝于HBO的质子给体-OH上以抑制ESIPT过程的发生,在识别位点的对位引入不同吸电子强度的取代基团(-F、-CHO、-H、-CH3),设计合成了四种ESIPT基荧光探针(BOPA-F, BOPA-CHO, BOPA-H, BOPA-CH3)。当检测KMnO4时,可以打断碳碳双键形成邻二羟基,随后酯键断裂释放质子给体,ESIPT过程被激发,进而实现对KMnO4的荧光点亮检测。进一步研究发现,取代基吸电子强度调控可显著地提升探针检测KMnO4时的荧光强度及荧光稳定性。理论计算结果表明,取代基的改变有效调节了探针对KMnO4的反应活性及产物的振子强度。以具有较强吸电子能力的-CHO作为取代基的探针BOPA-CHO对KMnO4具有最佳检测效果,检测限为0.96 nM,响应时间吸电子强度调控ESIPT探针构筑策略、响应机制及海绵基测试笔实际场景检测示意图
  • 迪克微电子完成天使轮千万级融资 专注于半导体测试探针
    据“为溪资本 Ravine Capital”公众号报道,迪克微电子近日宣布完成了近千万元天使轮融资,由为溪资本独家投资。本轮投资主要用于装修新厂房,扩充机台设备和增加研发人员等。据公开资料显示,迪克微电子创立于2010年,主要从事电子产品、绝缘材料、测试针、测试夹具、五金机电、排线等产品的贸易,2020年公司利用在测试针、测试夹具行业积累的市场优势转型为包含测试探针设计、生产、销售的专业公司。目前公司主营产品包括连接器探针、PCB探针、ATE探针等。公司正积极开拓半导体测试领域以外的市场,如用于太阳能电池和模块的探针产品。
  • 日本麦克芯探针卡研发生产项目签约落户嘉兴科技城
    嘉兴科技城消息显示,近日,由日本MJC公司投资的年产72万PIN半导体测试仪用探针卡研发生产项目签约落户嘉兴科技城。该项目的落户将填补嘉兴科技城在半导体领域探针卡项目的空白。图片来源:嘉兴科技城据悉,截止今年9月底,嘉兴科技城已成功引进微电子产业超百亿项目1个,超50亿元项目3个,超10亿元项目6个,行业龙头企业项目7个;集聚微电子产业链企业100余家,其中标志性龙头企业40家。实现微电子产业工业总产值203.8亿元。
  • 新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。  cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。  为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。  在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。  研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。  为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。  研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。  该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。  研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • 212万!广东工业大学手套箱与电流电压测试仪等设备采购项目
    项目编号:M4400000707015234001项目名称:手套箱与电流电压测试仪等设备采购(四次)采购方式:公开招标预算金额:2,128,500.00元采购需求:合同包1(金相显微镜探针台等设备采购):合同包预算金额:2,128,500.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专用仪器仪表金相显微镜探针台1(套)详见采购文件199,000.00-1-2其他专用仪器仪表高温分析探针台1(套)详见采购文件158,000.00-1-3其他专用仪器仪表探针台5(套)详见采购文件245,000.00-1-4其他专用仪器仪表电容电压特性测试仪5(套)详见采购文件180,000.00-1-5其他专用仪器仪表电流电压测试仪10(套)详见采购文件500,000.00-1-6其他专用仪器仪表少子寿命测试仪5(套)详见采购文件150,000.00-1-7其他专用仪器仪表霍尔效应测试仪5(套)详见采购文件27,500.00-1-8其他专用仪器仪表四探针测试仪5(套)详见采购文件115,000.00-1-9其他专用仪器仪表晶体管图示仪5(套)详见采购文件45,000.00-1-10其他专用仪器仪表数字荧光示波器16(套)详见采购文件496,000.00-1-11其他专用仪器仪表万用表10(套)详见采购文件13,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:自合同签订之日起至质保期满之日
  • 一文解读扫描探针显微镜拓展模式(一)
    01MFM(Magnetic Force Microscopy,磁力显微镜)磁力显微镜(Magnetic Force Microscopy,MFM)是一种专门用于成像样品表面的磁性分布的扫描探针显微镜,通过探针和样品之间的磁力相互作用来获得信息。MFM应用MFM主要用于研究材料的磁性特征,广泛应用于物理学、材料科学、电子学等领域。常见的应用包括:磁记录介质:研究硬盘、磁带等磁记录设备的磁性结构和缺陷;磁性材料:分析磁性薄膜、纳米颗粒、磁性多层膜等材料的磁畴结构;生物磁性:研究生物组织中天然存在的磁性物质,如磁性细菌。应用实例在自旋存储研究中,以斯格明子的研究为例,传统的磁存储单元受限于材料性质,显著影响自旋存储的高密度需求。斯格明子是一种具有拓扑性质的准粒子,其最小尺寸仅为3nm,远小于磁性隧道结,是理想的信息载体,有望突破信息存储密度的瓶颈。下图为通过MFM表征获取的斯格明子图像。[1]标准斯格明子M-H曲线 斯格明子图像在磁盘研究中,通过MFM可以获取磁盘表面的高分辨率磁性图像,详细了解其磁畴结构和分布情况。MFM具有高空间分辨率和灵敏度,为磁盘材料的研究和优化提供了重要的数据支持。下图展示了通过MFM测试获取的磁盘表面磁畴结构图像。电脑软盘磁畴图像02PFM(Piezoresponse Force Microscopy,压电力显微镜)压电力显微镜(Piezoresponse Force Microscopy,PFM)是一种用于研究材料压电性质的扫描探针显微镜,利用探针与样品表面之间的逆压电效应来成像和测量材料的压电响应。材料由于逆压电效应产生形变示意图 [2]PFM应用PFM广泛应用于材料科学和电子学领域,尤其是在研究和开发新型压电材料和器件方面。具体应用包括:铁电材料:研究铁电材料的畴结构、开关行为和退极化现象。压电器件:分析压电传感器、致动器和存储器件的性能。生物材料:研究生物组织中的压电效应,例如骨骼和牙齿。应用实例具有显著的压电效应,即在外加机械应力作用下产生电荷。这使其在超声波发生器、压电传感器和致动器中具有重要应用。在研究PbTiO3样品时,通过PFM,可以获取PbTiO3表面的高分辨率压电响应图像,详细了解其畴结构和分布情况,为PbTiO3材料的研究和优化提供了重要的数据支持。下图展示了通过PFM测试获取的PbTiO3样品表面压电力图像。PbTiO3垂直幅度图PbTiO3垂直相位图03EFM(Electrical Force Microscopy,静电力显微镜)静电力显微镜是一种用于测量成像样品表面的电静力特性的扫描探针显微镜。EFM通过探针与样品表面之间的静电力相互作用,获取表面电荷分布和电势信息。静电力显微镜(抬起模式)[3]EFM应用EFM广泛应用于材料科学、电子学和纳米技术等领域,常见的应用包括:电荷分布:测量和成像材料表面的电荷分布。表面电势:研究材料表面的电势分布和电特性。半导体器件:分析半导体器件中的电特性和缺陷。纳米电子学:研究纳米级电子器件的电性能。应用实例Au-Ti条带状电极片静电力04KPFM(Kelvin Probe Force Microscopy,开尔文探针力显微镜)KPFM是一种通过探针与样品之间的接触电势差来获取样品功函数和表电势分布的扫描探针显微镜。KPFM广泛应用于金属、半导体、生物等材料表面电势变化和纳米结构电子性能的研究。KPFM 获取 Bi-Fe薄膜样品表面电势 [4]KPFM应用KPFM在材料科学、电子学和纳米技术等领域具有广泛的应用,常见的应用包括:表面电势分布:测量和成像材料表面的局部电势分布。功函数测量:研究材料的功函数变化,特别是对于不同材料的界面和缺陷。半导体器件:分析半导体器件中的电势分布和电学特性。有机电子学:研究有机半导体和有机电子器件的表面电势。应用实例Au-Ti条带状电极片表面电势05SCM(Scanning Capacitance Microscopy,扫描电容显微镜)扫描电容显微镜(Canning Capacitance Microscopy,SCM)是一种用于测量和成像样品表面的电容变化的扫描探针显微镜。SCM能够通过探针与样品表面之间的电容变化,提供高分辨率的局部电学特性图像。这种显微镜适用于研究半导体材料和器件的电学特性,如掺杂浓度分布、电荷分布和界面特性等。SCM在半导体工艺和材料研究、故障分析以及器件优化中发挥着重要作用。通过SCM,研究人员能够获得纳米尺度的电学特性信息,从而推动半导体技术的发展和创新。SCM原理示意图 [5]SCM应用SCM主要应用于半导体材料和器件的研究,广泛应用于电子学和材料科学领域。具体应用包括:掺杂分布:测量和成像半导体材料中的掺杂浓度分布。电荷分布:研究半导体器件中的电荷分布和电场。材料特性:分析不同材料的电容特性和介电常数。06致真精密仪器自主研发的原子力显微镜科研级原子力显微镜AtomEdge产品介绍利用微悬臂探针结构对导体、半导体、绝缘品等固体材料进行三维样貌表征,纵向噪音水平低至0.03 nm(开环),可实现样品表面单个原子层结构形貌图像绘制。可以测量表面的弹性、塑性、硬度、黏着力、磁性、电极化等性质,还可以在真空,大气或溶液下工作,在材料研究中获得了广泛的使用。设备亮点● 多种工作模式● 适配环境:空气、液相● 多功能配置● 稳定性强● 可拓展性良好典型案例晶圆级原子力显微镜Wafer Mapper-M产品介绍利用微悬臂探针结构可对导体、半导体、绝缘品等固体材料进行三维样貌表征。样品台兼容12寸晶圆,电动样品定位台与光学图像相结合,可在300X300mm区域实现1μm的定位精度,激光对准,探针逼近和扫描参数调整完全自动化操作。可用于产线,对晶圆粗糙度进行精密测试。设备亮点● 多种工作模式● 适配环境:空气、液相● 可旋转式扫描头● 多功能配置● 稳定性强、可拓展性良好典型案例参考文献:[1]Li S, Du A, Wang Y, et al. Experimental demonstration of skyrmionic magnetic tunnel junction at room temperature[J]. Science Bulletin, 2022, 67(7): 691-699.[2]Kalinin SV, Gruverman A, eds. Scanning Probe Microscopy: Electrical and Electromechanical Phenomena at the Nanoscale. Springer 2007.[3] https://www.afmworkshop.com/products/modes/electric-force-microscopy[4] https://www.ornl.gov/content/electrostatic-and-kelvin-probe-force-microscopy[5] Abdollahi A, Domingo N, Arias I, et al. Converse flexoelectricity yields large piezoresponse force microscopy signals in non-piezoelectric materials[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1266.本文由致真精密仪器原创,转载请标明出处致真精密仪器拥有强大的自主研发和创新能力,产品稳定精良,多次助力中国科研工作者取得高水平科研成果。我们希望与更多优秀科研工作者合作,持续提供更加专业的技术服务和完善的行业解决方案!欢迎联系我们!致真精密仪器一直以来致力于实现高端科技仪器和集成电路测试设备的自主可控和国产替代。通过工程化和产业化攻关,已经研发了一系列磁学与自旋电子学领域的前沿科研设备,包括“原子力显微镜、高精度VSM、MOKE等磁学测量设备、各类磁场探针台、磁性芯片测试机等产线级设备、物理气相沉积设备、芯片制造与应用教学训练成套系统等”等,如有需要,我们的产品专家可以提供免费的项目申报辅助、产品调研与报价、采购论证工作。另外,我们可以为各位老师提供免费测试服务,有“磁畴测试”、“SOT磁畴翻转”、“斯格明子观测”、“转角/变场二次谐波”、“ST-FMR测量”、“磁控溅射镀膜”等相关需求的老师,可以随时与我们联系。
  • 蓬勃发展IVD, 5倍+速度助力引物探针开发
    近年来,我国IVD产业发展迅速,国内市场容量向千亿元级迈进。分子诊断作为体外诊断(IVD)领域发展最快的细分行业,具有检测时间短、灵敏度更高、特异性更强等优势,被广泛应用于传染性疾病、血液筛查、遗传性疾病、肿瘤伴随诊断等领域。 1、分子诊断技术分子诊断是指以DNA和RNA核酸为诊断材料,使用分子生物学技术检测人体是否携带病毒基因、是否存在缺陷基因以及是否存在表达异常。 分子诊断是预测诊断的主要方法,既可以实现个体遗传病的诊断,又可以实现肿瘤早筛。分子诊断大致可分为PCR技术、基因测序、荧光原位杂交和基因芯片等。图1:分子诊断技术的分类目前国内分子诊断细分赛道市场份额占比分别为:PCR(40%),分子杂交(35%),生物芯片(16%),其他(9%),PCR技术占据了分子诊断半壁江山。(根据智研咨询/国元证券研究中心数据调研)肆虐全球的新冠疫情是分子诊断行业发展的催化剂,而PCR技术是分子诊断中最常用的检测手段,作为确诊新冠的“金标准”。2、PCR聚合酶链式反应PCR(Ploymerase chain reaction),即聚合酶链式反应的缩写,一种核酸(DNA或RNA)体外扩增技术。利用DNA双链复制的原理,能在短时间内将及微量的特定核酸片段精确复制出百万份的拷贝,从而实现对极其微量的DNA或RNA片段进行定量。 图2:PCR反应过程PCR技术由1983年Kary Mullis首创,被广泛运用在产前诊断(如乙肝病毒筛查)、肿瘤早筛(如HPV人乳头瘤病毒检测)、传染病检测(如HIV艾滋病病毒检测)、呼吸疾病检测(新型冠状病毒)基因检测(如亲子鉴定)等诊断。 图3:核酸检测案例体外诊断RT-PCR试剂盒中包含了模板双链DNA、一对特定序列的引物、一个带有检测基因的探针、DNA聚合酶、底物dNTP、缓冲溶液等,那么如何确保DNA能顺利进行特异性扩增?又如何正常标记?引物和探针的寡核苷酸原料必不可少。 图4:PCR反应试剂原料 引物和探针的寡核苷酸原料必不可少。上文提及的引物、探针,和酶等都是IVD原料,即用于制备IVD产品的材料,其品质对IVD产品的性能和检测准确度影响极大,因此上游环节在IVD产业链中话语权极强。然而,长期以来IVD原料生产一直是我国IVD产业中的卡脖子环节。IVD原料市场需求不断增长,但其背后的核心技术并未取得相同幅度的进步。由于IVD原料的研发难度较高,国产IVD原料在生产工艺及纯度质量上仍与进口原料存有差距。随着我国IVD原料企业投入大量资金开展基础研究与开发工作,其研发创新能力与原料工艺质量不断提升。那么我们先来了解一下,生产这些上游原料的要点及难点。引物引物的特异性是PCR特异性的关键,引物是具有独特靶向序列的短链寡核苷酸片段,帮助识别基因组的独特性。通过引物特异性结合在目标区域,作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点。不纯的引物不但会直接影响RT-PCR的特异性和定量不准,还会影响后续的测序实验。引物不纯可能会导致:1)非特异性扩增;2)无法用预先设计在引物5′端酶切位点的酶切开,特别是没有保护碱基的引物;3) 用于测序出现双峰或乱峰。 图5:引物 探针TaqMan荧光探针是一种具有荧光基团的特定寡核苷酸片段,通过检测荧光分子的信号强度即可知道PCR产物扩增量,每扩增一条DNA子链,就有一个荧光分子发出信号。 图6:Taqman探针无论是PCR反应还是NGS测序等核酸水平的分子诊断技术,都需要*的引物和探针,确保诊断的灵敏度和准确性。必须对合成后的寡核苷酸片段进行纯化处理,得到符合纯度要求的PCR试剂盒的原料,再销售至下游生产核酸试剂盒的厂家。3、如何得到*或高纯度的引物探针?引物/探针等寡核苷酸通过自动核酸合成仪合成之后,需要通过不同的分离纯化方式(比如脱盐过柱法或RP-HPLC方法)。 图7:HPLC纯化 RP-HPLC制备型反向高效液相色谱法是引物/探针常用的纯化方法之一,其优点是纯度高(高达99%)、自动化程度高。纯化后需要使用相关的溶剂蒸发设备去除其有机溶剂(如乙腈、甲醇、水等)后,一般包装至EP管或者96孔板中。然而,使用传统浓缩方法去除这些溶剂时,如果控制不当,未必能使溶剂蒸发完全,会影响引物和探针的一致性和纯度。为防止样品暴沸,需要在溶剂蒸发过程的控制好抽真空速率,Genevac大容量核酸合成浓缩仪(图7)利用控制真空度和离心力,可以有效防止暴沸避免交叉污染。 图8:真空离心浓缩仪 4、争分夺秒|分子诊断的新趋势随着核酸检测常态化发展,大量的新冠试剂盒被用于每日的核酸检测。分子诊断新趋势是更快,更准! 采样快速——5月9日,国务院联防联控机制提出,大城市要建立步行15分钟核酸“采样圈”。检测快速——截至5月12日,上海市的核酸检测能力现在也达到了每天800万管以上。(数据来源:央视新闻)5、为上海市复工复产做准备按照六月以后复工复产的要求,每人每周需要进行两次的核酸检测,根据上海市常住人口数量2500万,除去退休人员,小孩子,无业人员,至少有60%的人员需要参加这些检测,也就是说每天至少消耗越428万管的检测试剂。面对日均如此大需求量的检测试剂盒,上游原材料的质量和供应速度应该同幅度进步和增长,在引物和探针的制备过程中,使用高通量的真空离心浓缩设备可以大幅度提高生产效率,溶剂蒸发的速度起到四两拨千斤的作用。接下来介绍一款大容量核酸合成浓缩仪miVac Quattro,它的样品通量是传统的氮吹浓缩仪的5倍+,大幅度提高了蒸发容量和节约蒸发时间。在核酸合成中最常用的1.5ml EP管可以同时浓缩200位样品,另外兼容96孔板,最多可同时容纳20个浅孔微孔板或8个深孔板。 图9:miVac Quattro大容量核酸合成浓缩仪 图10: 多样的转子类型提高浓缩速度的秘诀是提高热传导率。下图使用不同条件下的样品浓缩速度,Genevac通过一系列措施促进热量向样品传导,在浓缩速度上有显著提升,助力引物/探针试剂高效率生产。 图11:不同条件下的提升浓缩速度①实心铝制转子——相比塑料转子或空心转子,独特的实心铝制转子具有良好的热传导效果,即使在真空条件下也能有效传递热量。②腔体预热功能——结合腔体预热功能,能有效提升浓缩速度。③高效率的SpeedTrap™ 冷阱——新型的冷阱线圈制冷,能冷凝回收95%以上的有机溶剂。 图12:Speedtrap冷阱一款安全、可控、快速、高通量的浓缩仪,可以更大程度地减轻工作负担,高效助力生产*的IDV原料,用户仅需设置温度,一键选择醇或水的方法,然后按下启动键即可使用。 寡核苷酸除了在IVD中扮演重要角色,现在作为创新药的热门选手,也承载了很多科研人员的希望,下一期我们就来聊聊Oligo药物筛选的那些事。原理介绍:Genevac miVac是由离心腔、冷阱、真空泵三部分组成真空离心浓缩仪,用于对寡核苷酸、核酸等样品进行浓缩、纯化、干燥,适用于oligo合成、RNA/DNA制备、肽制备、测序、分子生物学和ADME/毒理学研究。抽真空:利用压力降低时,溶剂的沸点也随着降低。使生物样品能在较低的温度条件下进行溶剂蒸发。加快蒸发效率的同时,可防止热敏感样品失活。离心:为了避免样品暴沸和交叉污染,采用高速离心旋转技术,离心力的作用下可以有效防止暴沸和样品损失,干燥后的溶质完全沉积在容器的底部,便于样品的完全回收。热量:加速样品的蒸发速率。英国GeneVac公司成立于1990 年,隶属SP Scientific 旗下,一直专注于研究和生产各种离心蒸发浓缩设备,不断为生命科学提供更前沿和*的解决方案。
  • 药典0952第四法 贴膏剂黏着力测试仪
    药典0952第四法 贴膏剂黏着力测试仪在现代医药领域,贴膏剂、贴剂、橡胶膏剂及凝胶剂等外用制剂因其使用方便、疗效显著而备受青睐。这些制剂的黏附性能直接关系到其治疗效果与患者使用的舒适度。因此,准确测定这些产品的黏着力成为制药厂家、药检机构等单位的重要任务之一。依据《中国药典》中的0952黏附力测定法第四法要求,济南三泉中石研制了一款高性能的NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪,旨在为行业提供精准、可靠的测试解决方案。一、仪器概述本NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪专为贴膏剂、贴剂、橡胶膏剂、凝胶剂及医用辅料等材料的胶粘表面设计,能够精确测量这些材料在敷贴于模拟皮肤或实际皮肤后所产生的黏附力大小。其独特的卧式结构结合精密丝杠传动系统,确保了测试过程中的位移精度与稳定性,为科研与生产提供了坚实的技术支撑。二、济南三泉中石的NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪-技术特点1.高精度传动系统:采用精密丝杠传动,有效减少传动过程中的摩擦与误差,确保测试结果的准确性。2.微电脑控制器:内置高性能微电脑控制器,实现测试过程的自动化控制,包括测试参数的设定、数据采集与处理、结果显示与打印等,操作简便快捷。3.微型打印机:配备微型打印机,可即时打印测试报告,便于数据记录与存档。4.广泛适用性:不仅适用于贴膏剂、贴剂等传统剂型,还兼容凝胶剂、医用辅料等多种材料的黏着力测定,满足多样化测试需求。三、济南三泉中石的NLT-30S贴膏剂黏着力测试仪-应用领域制药厂家:在产品研发、质量控制及生产过程中,使用本仪器对贴膏剂、贴剂等产品的黏附性能进行定期检测,确保产品质量符合标准。药检机构:对市场上流通的贴膏剂、贴剂等产品进行抽检,保障公众用药安全。科研机构:在药物研发、材料科学等领域,用于研究不同配方、工艺对黏附性能的影响,推动技术创新与进步。
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