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平面度粗糙度高度

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平面度粗糙度高度相关的资讯

  • 应用分享 | 激光扫描显微镜用于测量锂电池集流体的表面粗糙度
    小至手机和运动手环,大至各种电动汽车,锂离子电池都是其中的关键能源供给装置。锂离子电池重量轻,能量密度大,循环使用寿命长,且不会对环境造成污染。对于锂离子电池来说,电容量是衡量电池性能的重要指标之一。锂离子电池电极的材料主要有铝(正电极)和铜(负电极)。在充电和放电期间,电子转移发生在集流体和活性材料之间。当集流体和电极表面之间的活性材料电阻过大时,电子转移的效率降低,电容量就会减少。若集流体的金属箔的表面粗糙度过大,则会增加集流体和电极表面之间的活性材料电阻,并降低整体电容量。 集流体(左图:铝 右图:铜)如何进行锂电池负极集流体的铜箔粗糙度测定呢? 奥林巴斯提供非接触式表面粗糙度测量的解决方案: Olympus LEXT 3D激光扫描显微镜 奥林巴斯 OLS5000 激光共焦显微镜使用奥林巴斯 OLS5000 激光共焦显微镜,能够通过非接触、非破坏的观察方式轻松实现3D 观察和测量。仅需按下“Start(开始)”按钮,用户就能在亚微米级进行精细的形貌测量。 锂电池负极集流体的铜箔粗糙度测定使用奥林巴斯 OLS5000 显微镜测量粗糙度时,用户会得到以下三种类型的信息:粗糙度数据,激光显微镜3D彩色图像和高度信息以及光学显微镜真实彩色图像。这让使用人直观的看到粗糙度数据。同时,使用人可以从数据中了解集流体表面的状态。通过观察这些图像,也可以观察到实际的表面形貌。产品优点与特点 非接触式:与接触式粗糙度仪不同,非接触式测量可确保在测量过程中不会损坏易损的铜箔。这有助于防止由于样品损坏而导致的数据错误。专用物镜:LEXT OLS5000使用专用的物镜,因此您可以获得在视场中心和周围区域均准确的数据。平面数据拼接:数据可以水平拼接,从而可以在大区域上采集数据。由于拼接区域的数据也非常准确,因此与传统的测量方法相比,可以更高的精度获取电池集流体的粗糙度数据。超长工作距离:载物台水平范围为300 mm×300 mm使您可以测量较大的样品,例如汽车电池中的集流体,也不需要制备样品就可以在显微镜下观察。OLS5000显微镜的扩展架可容纳高达210毫米的样品,而超长工作距离物镜能够测量深度达到25毫米的凹坑。在进行这两种测量时,您只需将样品放在载物台上即可。
  • 坐标测量机上的全自动表面粗糙度测量
    雷尼绍的创新REVO® 五轴测量系统又添新品 &mdash SFP1,它首次将表面粗糙度检测完全整合到坐标测量机的测量程序中。 SFP1表面粗糙度检测测头的测量能力从6.3至0.05 Ra,其采用独特的&ldquo 单一平台&rdquo 设计,无需安装手持式传感器,也不需要将工件搬到价格昂贵的表面粗糙度专用测量仪上进行测量,既降低了人工成本又缩短了检测辅助时间。坐标测量机用户现在能够在工件扫描与表面粗糙度测量之间自动切换,一份测量报告即可呈现全部分析数据。 高质量表面粗糙度数据 SFP1表面粗糙度检测测头作为REVO五轴测量系统的一个完全集成选件,提供一系列强大功能,可显著提升检测速度和灵活性,令用户受益。 测头包括一个C轴,结合REVO测座的无级定位能力和特定测针,该轴允许自动调整测头端部的任意角度来适应工件,确保获得最高质量的表面粗糙度数据。SFP1配有两种专用测针:SFS-1直测针和SFS-2曲柄式测针,它们在测量程序的完全控制下由REVO系统的模块交换架系统 (MRS) 选择。这不仅有助于灵活测触工件特征,还兼具全自动数控方法的一致性。 SFP1表面粗糙度检测测头为平滑式测尖,含钻石成份的测尖半径为2 &mu m,它按照I++ DME协议,通过雷尼绍的UCCServer软件将Ra、RMS和原始数据输出到测量应用客户端软件上。原始数据随后可提供给专业的表面分析软件包,用于创建更详细的报告。 表面粗糙度检测测头自动标定 传感器校准也通过坐标测量机软件程序自动执行。新的表面粗糙度校准块 (SFA) 安装在MRS交换架上,通过SFP1检测测头进行测量。软件然后根据校准块的校准值调整测头内的参数。 更多信息 详细了解雷尼绍的坐标测量机测头系统与软件,包括全新的坐标测量机改造服务。
  • 海峡两岸完成首次表面粗糙度测量能力验证
    记者12月25日从福建省计量科学研究院获悉,历时2个月的两岸首次表面粗糙度能力验证在福州结束,结果为“满意”。   本次验证由福建省计量科学研究院为主导实验室,与台湾工研院量测中心按照“ISO 3274”、“ISO 4288”、“ISO 11562”和“ISO 4287”要求进行量值比对,结果表明双方测量结果吻合程度较好,能力实验数据结果为“满意”。   表面粗糙度的大小,对工业、制造业中机械零件的耐磨性、抗腐蚀性、密封性、接触刚度、测量精度等使用性能具有很大的影响。随着两岸制造业、加工业自动化程度的提高,表面粗糙度的测量面临新的挑战。   福建省计量科学研究院官员称,通过比较两岸表面粗糙度值测量是否准确、可靠和一致,考察两岸表面粗糙度检定装置仪器设备水平、检定员素质和技术水平,可为促进两岸标准和产品技术规范的统一提供科学的计量保障。   2009年12月22日,台湾海峡交流基金会和大陆海峡两岸关系协会共同签署《海峡两岸标准计量检验认证合作协议》,闽台先行先试,由台湾计量工程学会和福建省计量测试学会今年2月26日签署《计量交流与合作意向书》,搭建起计量机构、人员、学术、技术与信息交流的平台。
  • InfiniteFocus功能之一:可追踪的形态和粗糙度测量
    新的粗糙度标准提供了可追踪的光学粗糙度测量 迄今为止,新的粗糙度标准为光学粗糙度测量提供了验证。通常,表面的传统标准只适用于接触式扫描技术,而光学测量很难被追踪。 Alicona的新粗糙度标准既适用于接触式也适合于光学测量系统。该标准显示了光学无限变焦技术和接触式测量在相同的公差范围内可以取得等价的测量结果。 对于粗糙度标准对光学粗糙度测量的验证,Alicona也提供了一个可校准和验证的micro contour artefact,来追踪形态测量。 无限变焦的光学技术适用于实验室和生产中高分辨率的测量。即使在陡峭的斜面和强反射性能的情况下,垂直分辨率也可以高达10nm。在质量保证方面,该技术被成功地用于形态和粗糙度测量。无限变焦技术被包括在新的ISO标准25178中,新的ISO标准25178第一次包括光学处理技术。
  • 线边缘粗糙度(LER)如何影响先进节点上半导体的性能
    作者:Coventor(泛林集团旗下公司)半导体工艺与整合团队成员Yu De Chen 介绍 由后段制程(BEOL)金属线寄生电阻电容(RC)造成的延迟已成为限制先进节点芯片性能的主要因素[1]。减小金属线间距需要更窄的线关键尺寸(CD)和线间隔,这会导致更高的金属线电阻和线间电容。图1对此进行了示意,模拟了不同后段制程金属的线电阻和线关键尺寸之间的关系。即使没有线边缘粗糙度(LER),该图也显示电阻会随着线宽缩小呈指数级增长[2]。为缓解此问题,需要在更小的节点上对金属线关键尺寸进行优化并选择合适的金属材料。 除此之外,线边缘粗糙度也是影响电子表面散射和金属线电阻率的重要因素。图1(b)是典逻辑5nm后段制程M2线的扫描电镜照片,可以看到明显的边缘粗糙度。最近,我们使用虚拟工艺建模,通过改变粗糙度振幅(RMS)、相关长度、所用材料和金属线关键尺寸,研究了线边缘粗糙度对线电阻的影响。 图1:(a) 线电阻与线关键尺寸的关系;(b) 5nm M2的扫描电镜俯视图(图片来源:TechInsights) 实验设计与执行 在晶圆厂里,通过改变线关键尺寸和金属来进行线边缘粗糙度变化实验很困难,也需要花费很多时间和金钱。由于光刻和刻蚀工艺的变化和限制,在硅晶圆上控制线边缘粗糙度也很困难。因此,虚拟制造也许是一个更直接和有效的方法,因为它可以“虚拟地”生成具有特定线边缘粗糙度的金属线结构,进而计算出相应显粗糙度条件下金属的电阻率。图2(a)显示了使用虚拟半导体建模平台 (SEMulator3D®) 模拟金属线边缘粗糙度的版图设计。图2(b)和2(c)显示了最终的虚拟制造结构及其模拟线边缘粗糙度的俯视图和横截面图。通过设置具体的粗糙度振幅(RMS)和相关长度(噪声频率)值,可以在虚拟制造的光刻步骤中直接修改线边缘粗糙度。图2(d)显示了不同线边缘粗糙度条件的简单实验。图中不同RMS振幅和相关长度设置条件下,金属的线边缘展示出了不同的粗糙度。这些数据由SEMulator3D的虚拟实验仿真生成。为了系统地研究不同的关键尺寸和材料及线边缘粗糙度对金属线电阻的影响,使用了表1所示的实验条件进行结构建模,然后从相应结构中提取相应条件下的金属线电阻。需要说明的是,为了使实验更为简单,模拟这些结构时没有将内衬材料纳入考虑。图2:(a) 版图设计;(b) 生成的典型金属线俯视图;(c) 金属线的横截面图;(d) 不同RMS和相关长度下的线边缘粗糙度状态 表1: 实验设计分割条件 实验设计结果与分析 为了探究线边缘粗糙度对金属线电阻的影响,用表1所示条件完成了约1000次虚拟实验设计。从这些实验中,我们了解到: 1. 当相关长度较小且存在高频噪声时,电阻受到线边缘粗糙度的影响较大。2. 线关键尺寸较小时,电阻受线边缘粗糙度RMS振幅和相关长度的影响。3. 在所有线关键尺寸和线边缘粗糙度条件下,应选择特定的金属来获得最低的绝对电阻值。结论由于线边缘粗糙度对较小金属线关键尺寸下的电阻有较大影响,线边缘粗糙度控制在先进节点将变得越来越重要。在工艺建模分割实验中,我们通过改变金属线关键尺寸和金属线材料研究了线边缘粗糙度对金属线电阻的影响。在EUV(极紫外)光刻中,由于大多数EUV设备测试成本高且能量密度低,关键尺寸均匀性和线边缘粗糙度可能会比较麻烦。在这种情况下,可能需要对光刻显影进行改进,以尽量降低线边缘粗糙度。这些修改可以进行虚拟测试,以降低显影成本。新的EUV光刻胶方法(例如泛林集团的干膜光刻胶技术)也可能有助于在较低的EUV曝光量下降低线边缘粗糙度。在先进节点上,需要合适的金属线材料选择、关键尺寸优化和光刻胶显影改进来减小线边缘粗糙度,进而减少由于电子表面散射引起的线电阻升高。未来的节点上可能还需要额外的线边缘粗糙度改进工艺(光刻后)来减少线边缘粗糙度引起的电阻。
  • 《原子力显微镜测量溅射薄膜表面粗糙度的方法》等标准发布
    9月30日,中国国家标准化管理委员会公布《原子力显微镜测量溅射薄膜表面粗糙度的方法》等70项标准。其中与科学仪器及相关检测所涉及的标准摘选如下:
  • AFSEM™ 小试牛刀——SEM中原位AFM定量表征光子学微结构表面粗糙度
    近期,老牌期刊刊载了C. Ranacher等人题为Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide的文章。此研究工作的目的是发展一种能够与当代硅基电子器件方便集成的新型气体探测器,探测器的核心部分是条状硅基光波导,工作的机理是基于条状硅基波导在中红外波段的倏逝场传播特性会受到波导周围气氛的变化而发生改变这一现象。C. Ranacher等人通过有限元模拟以及时域有限差分方法,设计了合理的器件结构,并通过一系列微加工工艺获得了原型器件,后从实验上验证了这种基于条状硅基光波导的器件可以探测到浓度低至5000 ppm的二氧化碳气体,在气体探测方面具有高的可行性(如图1、图2)。 图1:硅基条型光波导结构示意图图2:气体测试平台示意图参考文章:Mid-infrared absorption gas sensing using a silicon strip waveguide值得指出的是,对于光波导来说,结构表面的粗糙程度对结构的固有损耗有大的影响,常需要结构的表面足够光滑。传统的SEM观测模式下,研究者们可以获取样品形貌的图像信息,但很难对图像信息进行量化,也就无法定量对比不同样品的粗糙度或定量分析粗糙度对器件特性的影响。本文当中,为了能够准确、快捷、方便、定量化地对光波导探测器不同部分的粗糙度进行表征,C. Ranacher等人联系到了维也纳技术大学,利用该校电镜中心拥有的扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ (注:奥地利GETec Microscopy公司将扫描电镜专用原位AFM探测系统命名为AFSEM,并已注册专用商标AFSEM™ ),在SEM中选取了感兴趣的样品部分并进行了原位AFM形貌轮廓定量化表征,相应的结果如图3所示,其中硅表面和氮化硅表面的粗糙度均方根分别为1.26 nm和1.17 nm。有了明确的量化结果,对于不同工艺结果的对比也就有了量化的依据,从而可以作为参考,优化工艺;另一方面,对于考量由粗糙度引起的波导固有损耗问题,也有了量化的分析依据。图3:(a) Taper结构的SEM形貌图像;(b) Launchpad表面的衍射光栅结构的SEM形貌图像;(c) 原位AFM表征结果:左下图为氮化硅层的表面轮廓图像,右上图为硅基条状结构的表面轮廓图像;(d) 衍射光栅的AFM轮廓表征结果通过传统的光学显微镜、电子显微镜,研究者们可以直观地获取样品的形貌图像信息。不过,随着对样品形貌信息的定量化表征需求及三维微纳结构轮廓信息表征的需求增多,能够与传统显微手段兼容并进行原位定量化轮廓形貌表征的设备就显得愈发重要。另一方面,随着聚焦电子束(FEB,focused electron beam)、聚焦离子束(FIB,focused ion beam)技术的发展,对样品进行微区定域加工的各类工艺被越来越广泛地应用于微纳米技术领域的相关研究当中。通常,在FIB系统当中能够获得的样品微区物性信息非常有限,如果要对工艺处理之后的样品进行微区定量化的形貌表征以及力学、电学、磁学特性分析,往往需要将样品转移至其他的物性分析系统或者表征平台。然而,不少材料对空气中的氧气或水分十分敏感,往往短时间暴露在大气环境中,就会使样品的表面特性发生变化,从而无法获得样品经过FIB系统处理后的原位信息。此外,有不少学科,需要利用FIB对样品进行逐层减薄并配合AFM进行逐层的物性定量分析,在这种情况下需要反复地将样品放入FIB腔体或从FIB腔体中去除,而且还需要对微区进行定标处理,非常麻烦,并且同样存在样品转移过程当中在大气环境中的沾污及氧化问题。有鉴于此,一种能够与SEM或FIB系统快速集成、并实现AFM原位观测的模块,就显得非常有必要。GETec Microscopy公司致力于研发集成于SEM、FIB系统的原位AFM探测系统,已有超过十年的时间,并于2015年正式推出了扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 。AFSEM™ 基于自感应悬臂梁技术,因此不需要额外的激光器及四象限探测器,即可实现AFM的功能,从而能够方便地与市场上的各类光学显微镜、SEM、FIB设备集成,在各种狭小腔体中进行原位的AFM轮廓测试(图4、图5)。另一方面,通过选择悬臂梁的不同功能型针(图6、图7),还可以在SEM腔体中,原位对微纳结构进行磁学、力学、电学特性观测,大程度地满足研究者们对各类样品微区特性的表征需求。对于联用系统,相信很多使用者都有过不同系统安装、调试、匹配过程繁琐的经历,或是联用效果差强人意的经历。不过,对于AFSEMTM系统,您完全不必有此方面的顾虑,通过文章下方的视频,您可以看到AFSEM™ 安装到SEM系统的过程十分简单,并且可以快速的找到感兴趣的样品区域并进行AFM的成像。图4:(左)自感应悬臂梁工作示意图;(右)AFSEMTM与SEM集成实图情况 图5:AFSEMTM在SEM中原位获取骨骼组织的定量化形貌信息 图6:自感应悬臂梁与功能型针(1) 图7:自感应悬臂梁与功能型针(2)目前Quantum Design中国子公司已将GETec扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™ 引进中国市场。AFSEM技术与SEM技术的结合,使得人们对微观和纳米新探索新发现成为可能。
  • 150万!辽宁省检验检测认证中心计划采购激光全息表面粗糙度轮廓仪
    一、项目基本情况项目编号:JH22-210000-18483项目名称:购置激光全息表面粗糙度轮廓仪包组编号:001预算金额(元):1,500,000.00最高限价(元):1,500,000采购需求:查看合同履行期限:合同生效后4个月内到货并安装调试完毕且验收合格(具体以甲乙双方签订的合同为准)需落实的政府采购政策内容:促进中小企业、促进残疾人就业、支持监狱企业、支持脱贫攻坚等相关政策等本项目(是/否)接受联合体投标:否二、供应商的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。2.落实政府采购政策需满足的资格要求:无,本项目允许进口产品投标且采购的设备满足《政府采购促进中小企业发展管理办法》第六条第二款内容,故不具备专门面向中小企业采购的条件。3.本项目的特定资格要求:如果投标人所投产品为进口产品,须投标人提供制造商或国内总代理出具的销售授权书或产品销售代理证书。三、政府采购供应商入库须知参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。四、获取招标文件时间:2022年07月11日 08时00分至2022年07月18日 17时00分(北京时间,法定节假日除外)地点:线上获取方式:线上售价:免费五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年08月02日 13时30分(北京时间)地点:辽宁轩宇工程管理有限公司(沈阳市皇姑区黄河南大街56号中建峰汇广场A座801室)六、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。七、质疑与投诉供应商认为自己的权益受到损害的,可以在知道或者应知其权益受到损害之日起七个工作日内,向采购代理机构或采购人提出质疑。1、接收质疑函方式:线上或书面纸质质疑函2、质疑函内容、格式:应符合《政府采购质疑和投诉办法》相关规定和财政部制定的《政府采购质疑函范本》格式,详见辽宁政府采购网。质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意,或者采购人、采购代理机构未在规定时间内作出答复的,可以在答复期满后15个工作日内向本级财政部门提起投诉。八、其他补充事宜1.投标文件递交方式采用线上递交及现场备份文件递交同时执行并保持一致,参与本项目的供应商须自行办理好CA锁,如因供应商自身原因导致未线上递交投标文件的按照无效投标文件处理。具体操作流程详见辽宁政府采购相关通知。2.关于电子标评审的相关要求详见辽财采函〔2021〕363号“关于完善政府采购电子评审业务流程等有关事宜的通知”。电子文件报送截止时间同递交投标文件截止时间(即开标时间),解密为30分钟。如供应商未按照规定的时限响应按照无效投标文件处理。3.请供应商自行准备笔记本电脑并下载好对应的CA认证证书带至开标现场进行电子解密(开标现场不提供wifi)。同时供应商须自行准备好备份投标文件于递交投标文件截止时间前递交至代理机构处,如未递交备份文件的按照投标无效处理,供应商仅提交备份文件的而没有进行网上递交的投标文件的,投标无效。关于具体的备份文件的格式、存储、密封要求详见招标文件。九、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:辽宁省检验检测认证中心地 址:沈阳市皇姑区崇山西路7号联系方式:024-312662632.采购代理机构信息:名 称:辽宁轩宇工程管理有限公司地 址:沈阳市皇姑区黄河南大街56号中建峰汇广场A座8楼联系方式:024-31918388-357邮箱地址:312353927@qq.com开户行:中国光大银行沈阳黄河大街支行账户名称:辽宁轩宇工程管理有限公司账号:364901880000244643.项目联系方式项目联系人:闫冠吉、刘甲峰电 话:024-31918388-357
  • 阿美特克旗下泰勒· 霍普森推出新款表面粗糙度轮廓仪Form Talysurf PGI NOVUS,配置Metrology 4.0软件
    p   英国莱斯特,Taylor Hobson于8月16日推出了由Metrology 4.0软件驱动的新款表面粗糙度轮廓仪Form Talysurf sup & reg /sup PGI NOVUS。 它十分先进的系统,适用于表面,轮廓,三维和直径测量。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/69bd7829-e2d4-4ea4-8f4d-ec8ee0f643c2.jpg" title=" Form Talysurf& reg PGI NOVUS With Metrology 4.0 Software.jpg" / /p p strong PGI NOVUS系统背后的设计—将卓越与创新相结合 /strong /p p   创新技术是新型PGI NOVUS系统的核心。它配备了全新的双偏置规,使系统能够测量直径和角度,并以相同的速度分析正常和反向的表面光洁度,以获得最佳性能。PGI NOVUS是市场上十分精确,稳定和可重复的高精度测量系统。 /p p strong Metrology 4.0—支持制造业的现代软件 /strong /p p   Metrology 4.0软件是一个新的软件包,提供具有虚拟显示和实时控制的直观界面。它提供了对测量过程的一目了然的监控。实时模拟和真实的零件坐标使监控和控制达到了业界十分先进的水平。 /p p   “新型Form Talysurf sup & reg /sup PGI NOVUS在测量直径和轮廓方面带来了显着的改进,特别是采用新设计的计量器,可以在上下方向进行形状和表面测量,”Taylor Hobson的表面产品经理Greg Roper谈到。“PGI NOVUS计量器旨在为用户提供更大的测量灵活性。可以在单个系统上测量小型,中型和大型复杂零件。” /p p   “新软件的功能可确保通过屏幕上形象跟踪实时测量。有一系列不同模式可供使用,提供基本元素,如可记录零件编程,以及包括变量在内的可编程功能的高级工具箱。该功能允许为一组不同尺寸的零件创建一个程序,最大限度地降低操作员所需的工作量和培训水平,同时保持最高的测量精度,”Greg解释道。 /p p   此外,Taylor Hobson提供独特的选项,支持从实验室到车间的所有环境中的高精度测量。 有三种仪器加附件地选择可满足所有的应用要求。 /p p strong 主要应用: /strong /p p · 滚珠丝杠轴向测量—节圆直径两侧均可(PCD)。 /p p · 轴承—球形,滚轴和四点接触。 /p p · 燃料喷嘴—平直度和阀座倾角。 /p p · 多部分测量—使用单个程序。 /p p   Taylor Hobson在超精密测量仪器领域居于前列,产品广泛应用于光学,半导体,制造业和纳米技术等市场。它是阿美特克超精密技术部的一个分支,阿美特克是世界领先的电子仪器和机电设备制造商,年销售额达43亿美元。 /p
  • 轻松实现粗糙表面样品拉曼成像 ——EasyNav拉曼成像技术包
    HORIBA新推出的拉曼成像技术包——EasyNavTM,融合了NavMapTM、NavSharpTM 和 ViewSharpTM三项革命性应用设计,能够让您便捷导航、实时聚焦、自动定位,轻松实现粗糙表面样品拉曼成像。1NavMapTM快捷导航、定位样品作为一种新的视频功能,NavMapTM可同时显示全局样本和局部放大区域的显微图像,这意味着您可以直接在全局图像上移动,并在局部放大图上鉴别出感兴趣的样品区域。便捷实时导航▼NavMapTM视图2NavSharpTM实时聚焦,获取清晰导航图像在您导航定位样品的同时,NavSharpTM可实时聚焦任意形貌样品,使样品始终处于佳聚焦状态,进而获取清晰样品表面图像。佳聚焦状态,增强用户体验▼ 使用/不使用NavSharpTM的区别3ViewSharpTM构建3D表面形貌图获取焦平面拉曼成像图在粗糙表面样品拉曼成像过程中,ViewSharpTM 可以获取样品独特的3D形貌图,确保样品实时处于佳聚焦状态,反映样品处于焦平面的显微图像。由于不依赖拉曼信号进行实时聚焦,拉曼成像速度要远远快于从前。使用/不使用ViewSharpTM的区别NavMapTM、NavSharpTM及ViewSharpTM技术各有优势,不仅可以单独使用,也可以综合起来,满足用户的不同测试需求,EasyNavTM拉曼成像技术包的功能已经在多种样品上得到实验和验证。晶红石样品的3D表面形貌图晶红石样品的3D拉曼成像图全新 EasyNavpTM 能够兼容 HORIBA 的 LabRAM HR Evolution 及 XploRA 系列拉曼光谱仪,功能更强大,使用更便捷。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 一站式3D打印用原材料表征方案:从粒度分析到元素分析
    增材制造常被称作3D打印,是一种从无到有逐层构建三维结构或组件的制造工艺。其原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成形系统,将三维实体变为若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、塑料等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成形,制造出实体产品。目前增材制造应用行业日益增多,包括航空航天,汽车制造,消费电子,生物医疗,工业设备等。增材制造工艺包括:粉床熔融成型,立体光刻工艺,熔融沉积成型,喷胶粘粉工艺等。相比于传统的减材制造方式,增材制造工艺具有低成本、高效益等优势,越来越受到各行业的青睐。但要成功地进行增材制造,前提是必须对组件的原材料(如金属粉末和聚合物粉末)进行表征筛选。为什么材料表征很重要?使用增材制造工艺生产的组件在性能上高度依赖于其基本的微结构,而微结构又取决于原材料(金属、聚合物)的性能和所使用的工艺条件。在工艺条件固定的情况下,最大的不确定性就来自于材料;材料性能不一致会导致组件成品的性能不一致。因此,要生产出质量一致的增材制造组件,制造商必须了解并优化材料的特性,例如金属粉末、聚合物粉末或其他材料(如陶瓷和聚合物树脂)。材料的哪些特性很重要?这取决于所采用的增材制造工艺和使用的材料类型。例如,在喷胶粘粉工艺和粉床熔融成型等金属粉床工艺中,材料的粒度和粒形是其关键特性,因为它们会影响粉末的流动和填充度。而在这些工艺中,材料的化学成分同样重要,尤其是金属粉末;粉末材料需满足指定的合金成分,这会直接影响成品的性能。晶体结构是金属粉末的另一个重要特性。因为在某些增材制造过程中,快速加热 - 冷却循环会引起物相变化并产生残余应力,进而影响组件的疲劳寿命等机械性能。另外,对于增材制造使用的聚合物材料,聚合结构(支化度、结晶度)可能会影响材料的液态和固态性能,包括粘度、模量以及热性能等。增材制造原材料表征方案在粉床熔融过程中,金属粉末层分布于制造平台上,被激光或电子束等选择性地熔化或熔融。熔化后平台将被降低,此过程将持续重复,直到制造完成。未熔融粉末将被去除,根据其状态重复使用或回收。因此,粉末层增材制造工艺的效率和成品组件的质量在很大程度上取决于粉末的流动行为和堆积密度。从新合金或聚合物开发到粉末回收,制造商必须在供应链的各个阶段对粉末性能进行表征。其中,激光衍射、自动图像分析、X 射线荧光和 X 射线衍射是用于表征增材制造粉末的四种常用关键分析技术。粒度分布及大小在粉床式增材制造工艺中,粒度分布会影响粉床的填充度和流动性,进而影响生产质量和最终组件的性能。为了测定增材制造使用的金属、陶瓷和聚合体粉末的粒度分布,全球粉末生产商、组件制造商以及机器制造商通常使用激光衍射技术来鉴定和优化粉末性能。使用激光粒度衍射仪Mastersizer 3000 系统或在生产线上使用在线Insitec 粒度测量系统,可在实验室环境中提供完整的高分辨率粒度分布结果。激光粒度仪Mastersizer 3000颗粒形状粒度和粒形直接影响粉床的致密度和粉末流动性。形状平滑规则的颗粒比表面粗糙、形状不规则的颗粒更容易流动和填充。增材制造商为保证所用颗粒具有规则形状,可使用 Morphologi 4 自动成像系统对金属、陶瓷和聚合物粉末的粒度和粒形进行分类和鉴定。该系统可将颗粒的长度、宽度等大小测量结果与圆度、凸曲度(粗糙度)等形状特征评估结果相结合,帮助制造商完成上述工作。Morphologi 4快速自动化粒度和粒形分析仪元素组成元素组成对于合金材料尤其重要,合金元素含量的微小变化都会影响其化学和物理性能,包括强度、硬度、疲劳寿命和耐化学性。为了检测这些变化以及污染物或夹杂物,并确定这些金属合金和陶瓷的元素成分,可使用 X 射线荧光 (XRF) 系统,比如 Zetium 和 Epsilon 等系统。而且,与其他技术相比,XRF 还能显著节省时间和成本。X射线荧光光谱仪Zetium台式能谱仪一体机Epsilon1微结构诸如物相成分、残余应力、晶粒大小和晶粒取向分布(织构)等微结构特性,也会影响成品组件的化学和机械性能。 为了分析这些微结构特性并控制成品组件的性能,制造商通常使用台式 X 射线衍射 (XRD) 系统分析金属的物相,比如 Aeris 系统。 如需获取有关材料在各种条件下的织构、晶粒尺寸和残余应力的更多信息,则可以使用多用途衍射仪,比如 Empyrean 衍射仪。 XRD 还广泛用于研究聚合物和陶瓷的结构和结晶度。 如要确定聚合物粉末的分子量和分子结构,则大多会使用凝胶渗透色谱 (GPC) 系统,比如 Omnisec 系统。台式X射线衍射仪Aeris马尔文帕纳科增材制造表征解决方案可用于: 确保始终如一的粉末供应防止产品质量波动 为采用不同撒布器或耙式设计的机器确定合适粉末 优化雾化条件以实现所需的粉末特性 预测并优化粉末堆积密度和流动特性 确保粉末具有正确的元素组成和相结构 确定制造组件的残余应力、应变和织构作者:马尔文帕纳科
  • 北大彭海琳团队:通过梯度表面能调制集成晶圆级超平面石墨烯
    石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优,在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。当前,发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注,其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而,传统的高分子辅助转移技术通常会在二维材料表面引入破损、皱褶、污染及掺杂,严重影响了二维材料的光电性质和器件性能。因此,实现晶圆级二维材料的无损、平整、洁净、少掺杂转移是二维材料面向集成光电子器件应用亟待解决的关键问题。  针对这一难题,北京大学化学与分子工程学院彭海琳课题组与国防科技大学秦石乔、朱梦剑课题组合作,设计了一种梯度表面能调控(gradient surface energy modulation)的复合型转移媒介,可控调节转移过程中的表界面能,保证了晶圆级超平整石墨烯向目标衬底(SiO2/Si、蓝宝石)的干法贴合与无损释放,得到了晶圆级无损、洁净、少掺杂均匀的超平整石墨烯薄膜,展示了均匀的高迁移率器件输运性质,观测到室温量子霍尔效应及分数量子霍尔效应,并构筑了4英寸晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件,在近红外波段表现出显著的辐射热效应。该转移方法具有普适性,也适用于其它晶圆级二维材料(如氮化硼)的转移。研究成果以“Integrated wafer-scale ultra-flat graphene by gradient surface energy modulation”为题,于9月15日在线发表在《自然-通讯》(Nature Communications 2022, 13, 5410)。  文章指出,二维薄膜材料从一表面到另一表面的转移行为主要由不同表界面间的能量差异决定。衬底的表面能越大,对二维薄膜有更好的浸润性及更强的附着能,更适合作为薄膜转移时的“接受体”;反之,衬底的表面能越小,其更适合作为薄膜转移时的“释放体”。因此,作者设计制备了表面能梯度分布的转移媒介【如图1,聚二甲基硅氧烷(PDMS)/PMMA/冰片】,其中冰片小分子层吸附在石墨烯表面,有效降低了石墨烯的表面能,保证石墨烯向目标衬底贴合过程中,衬底的表面能远大于石墨烯的表面能,进而实现良好的干法贴合;另一方面,转移媒介上层的PDMS高分子膜具备最小的表面能,能够实现石墨烯的无损释放。此外,该转移方法还有以下特点:PDMS作为支撑层可以实现石墨烯向目标衬底的干法贴合,减少界面水氧掺杂;容易挥发的冰片作为小分子缓冲层能有效避免上层PMMA高分子膜对石墨烯的直接接触和残留物污染,得到洁净的石墨烯表面;高分子PMMA层的刚性使得石墨烯转移后依旧保持超平整的特性。图1 晶圆级二维材料的梯度表面能调控转移方法  基于梯度表面能调控转移的石墨烯薄膜具备无损、洁净、少掺杂、超平整等特性,展现出非常优异的物理化学性质(如图2)。转移后4英寸石墨烯晶圆的完整度高达99.8%,电学均匀性较好,4英寸范围内面电阻的标准偏差仅为6%(655 ± 39 Ω/sq)。转移到SiO2/Si衬底上石墨烯的室温载流子迁移率能够达到10000 cm2/Vs,并且能够观测到室温量子霍尔效应以及分数量子霍尔效应(经氮化硼封装,1.7K)。基于SiO2/Si衬底上4英寸石墨烯晶圆,成功构筑了热电子发光阵列器件,在较低的电功率密度下(P = 7.7 kW/cm2)能够达到较高的石墨烯晶格温度(750K),并在近红外波段表现出显著的辐射热效应(如图3)。  图2 梯度表面能调控转移的石墨烯晶圆。(a)无损转移到SiO2/Si衬底上高完整度4英寸石墨烯晶圆;(b)超平整石墨烯与粗糙石墨烯褶皱数目的对比(5×5 μm2范围内)及典型的原子力显微镜图片对比(内嵌图);(c)转移后4英寸石墨烯晶圆的面电阻;(d)梯度表面能调控与传统湿法转移的石墨烯的电学转移曲线对比;(e)转移到SiO2/Si上的石墨烯在不同温度下的霍尔曲线及室温量子霍尔效应;(f)转移后石墨烯(氮化硼封装,1.7 K)的朗道扇形图,表现出分数量子霍尔效应。  图3 晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件。(a)石墨烯热电子发光示意图;(b)基于4英寸晶圆石墨烯的热电子发光阵列;(c)石墨烯热电子发光阵列的光学显微镜照片;(d)器件在电功率密度为3.0 kW/cm2时的红外照片;(e)器件在不同电功率密度下的辐射光谱;(f)石墨烯晶格温度随电功率密度的变化。  此外,梯度表面能调控转移方法可作为晶圆级二维材料(石墨烯、氮化硼、二硫化钼等)向工业晶圆转移的通用方法,有望为高性能光电子器件的集成奠定技术基础。  该论文的共同通讯作者为北京大学彭海琳教授和国防科技大学秦石乔教授、朱梦剑副研究员。共同第一作者是北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生高欣、北京大学化学学院博士毕业生郑黎明、国防科技大学前沿交叉学科学院罗芳博士、北京大学化学学院博雅博士后钱君。其他主要合作者还包括北京大学化学学院刘忠范教授、北京大学材料学院林立特聘研究员、北京石墨烯研究院尹建波研究员和孙禄钊研究员、及长春工业大学高光辉教授等。  该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京分子科学国家研究中心、腾讯基金会等项目资助,并得到了北京大学化学与分子工程学院分子材料与纳米加工实验室(MMNL)仪器平台的支持。  原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-33135-w
  • 【综述】碲锌镉衬底表面处理研究
    碲锌镉(CZT)单晶材料作为碲镉汞(MCT)红外焦平面探测器的首选衬底材料,其表面质量的优劣将直接影响碲镉汞薄膜材料的晶体质量以及成品率,故生产出外延级别的碲锌镉衬底表面是极其重要的。目前,碲锌镉单晶片的主要表面加工处理技术包含机械研磨、机械抛光、化学机械抛光、化学抛光以及表面清洗。其中,机械研磨、机械抛光以及化学机械抛光工艺都会存在磨料残留、磨料嵌入、表面划痕较多、粗糙度较高等一系列问题,要解决这些问题需要对相应的表面处理技术进行了解和掌握,包括表面处理技术的基本原理以及影响因素。近期,昆明物理研究所的科研团队在《红外技术》期刊上发表了以“碲锌镉衬底表面处理研究”为主题的文章。该文章第一作者为江先燕,通讯作者为丛树仁高级工程师,主要从事红外材料与器件方面的研究工作。本文主要从碲锌镉表面处理工艺及表面位错缺陷揭示两个方面对碲锌镉衬底的表面处理研究进行了详细介绍。表面处理工艺碲锌镉单晶作为生长外延碲镉汞薄膜材料的首选衬底材料,要求其表面不能存在机械损伤及缺陷密度大于10⁵ cm⁻²的微观缺陷,如线缺陷、体缺陷等。衬底表面的机械损伤可通过后期的表面处理工艺进行去除[18],而微观缺陷只能通过提高原材料的纯度以及合理调控晶体的生长过程方能得到有效改善。经垂直梯度凝固法或布里奇曼法生长出的低缺陷密度的碲锌镉体晶会先被切割成具有固定方向(如(111)方向)和厚度的碲锌镉晶片,然后再经过一系列的表面处理工艺才能用于碲镉汞薄膜的生长。通常情况下,碲锌镉晶片会经历机械研磨、机械抛光、机械化学抛光及化学抛光等表面处理工艺,通过这些工艺处理后的晶片才能达到外延级水平,因此本部分主要详细介绍上述4种表面处理工艺。机械研磨机械研磨工艺的研磨机理为:加工工件与研磨盘上的磨料或研磨剂接触时,工件表面因受到形状不规则磨料的挤压而产生破裂或裂纹,在加工工件与研磨盘的相互运动下,这些破裂的碎块会随着不规则磨料的滚动而被带离晶片表面,如此反复,从而达到减薄晶片厚度及获得低损伤表面的加工目的,机械研磨装置及磨削原理示意图如图1所示。图1 机械研磨装置及研磨机理示意图碲锌镉体晶切割成一定厚度的晶片后首先经历的表面处理工艺是机械研磨工艺。机械研磨的主要目的是去除机械切割对晶片表面造成的损伤层,从而获得一个较低损伤的晶片表面。表面处理工艺中,机械研磨还可细分为机械粗磨和机械细磨,两者的主要区别在于所使用的磨料粒径不一样,粗磨的磨料粒径大于细磨的磨料粒径。机械细磨的主要目的是去除机械粗磨产生的损伤层,同时减少抛光时间,提高工艺效率。研究报道,机械研磨产生的损伤层厚度通常是磨料粒径的3倍左右。影响机械研磨工艺对加工工件研磨效果的因素有磨料种类、磨料粒径及形状、研磨盘类型、磨料与溶剂的配比、磨料滴速、研磨盘转速、工件夹具转速以及施加在加工工件上的压力等。磨料种类一般根据加工工件的物理及化学性质(如强度、硬度、化学成分等)进行合理选择。常用于机械磨抛的磨抛料有MgO、Al₂O₃、SiC及金刚石等,其中,为了避免在碲锌镉衬底上引入其他金属杂质,MgO和Al₂O₃这两种研磨剂很少在碲锌镉表面处理工艺上进行使用,使用最多的是SiC和金刚石两类磨料。磨料的形状可分为规则(如球状、棒状、长方体等)和不规则(如多面体形状)两类,如图2所示。通常情况下,磨料形状越不规则,材料去除速率越快,同时造成的表面损伤也大,反之,磨料越规则,去除速率越慢,但造成的表面损伤也越小。图2 不规则磨料及规则磨料的扫描电镜图毛晓辰等人研究了这3种不同形状磨料对碲锌镉衬底机械研磨的影响。当磨粒形状为板片状时,材料的去除模型将不再遵从李岩等人提出的“不规则磨料研磨去除模型”,即三体磨粒去除模型,如图3(a)所示,而是会发生变化。基于此,毛晓辰等人提出了如下的去除模型,即:当磨粒为板片状时,磨粒以一定的倾斜角度平躺于磨盘表面,如图3(b)所示,当加工工件(晶片)与磨盘发生相互运动时,磨粒被短暂的固定在磨盘表面,形成二体磨粒,板片状磨粒便以其片状边缘对加工工件表面进行磨削,最终实现去除材料的目的。图3 不规则磨料及板片状磨料去除机理示意图常见的研磨盘类型可简单分为开槽和不开槽两类,如图4所示,开槽和不开槽研磨盘对晶片研磨效果的影响如表1所示。图4 磨盘示意图表1 开槽和不开槽研磨盘对晶片研磨效果的影响机械抛光机械抛光工艺的抛光机理为:加工工件与柔性抛光垫上的抛光粉或抛光颗粒接触后,工件表面将受到形状不规则的抛光颗粒的挤压而产生破裂或裂纹,在加工工件与抛光盘的相互运动下,这些破裂的碎块会随着不规则抛光颗粒的滚动而被带离晶片表面,反复如此,从而达到降低加工工件表面粗糙度和获得光亮、平整表面的目的。抛光粉是一种形状不规则且粒径很小的微纳米级颗粒,故而对加工工件造成的表面损伤较小且加工后的工件表面像镜面一样光亮。抛光垫的柔韧性削弱了抛光颗粒与加工工件表面的相互磨削作用,从而进一步降低了抛光颗粒对工件表面的损伤。机械抛光装置及抛光原理示意图如图5所示。图5 机械抛光装置及抛光原理示意图机械抛光的主要目的是去除机械研磨工艺对晶片表面造成的损伤层,同时降低晶片表面粗糙度和减少表面划痕,获得光亮、平整的表面。影响机械抛光工艺对加工工件表面抛光效果的因素有抛光粉种类或者抛光液种类、抛光粉粒径大小及形状、抛光垫种类、抛光盘转速、工件夹具转速、施加在工件上的压力、抛光液滴速以及抛光时间等。图6所示为碲锌镉晶片经不同厂家生产的同种抛光液机械抛光后的表面形貌图,如图所示,在相同的抛光条件下,不同厂家生产的抛光液的抛光效果差别较大。因此,机械抛光工艺中对抛光液的合理选择是极其重要的。图6 不同厂家生产的同种抛光液的机械抛光表面抛光粉的粒径大小和形状主要影响加工工件的表面质量和材料去除速率,通常,粒径越大以及形状越不规则,则材料的去除速率越快,表面质量也越差,如表面粗糙度大、划痕多等;反之,则去除速率慢,表面质量好。抛光垫具有贮存抛光液及去除抛光过程产生的残留杂质等作用,抛光垫的种类(或材质)也是影响工件抛光效果的主要因素之一。图7为目前一些常见抛光垫的表面纹理及根据仿生学理论研究设计的抛光垫表面纹理图,主要包括放射状纹理、栅格状纹理、同心圆状纹理、放射同心圆复合状纹理、螺旋状纹理及葵花籽状纹理。图7 抛光垫表面纹理图化学机械抛光化学机械抛光工艺的抛光机理为:加工工件表面与抛光垫上的抛光液接触后,将同时受到来自抛光液中的不规则抛光颗粒的挤压作用和强氧化剂的腐蚀作用,即工件表面同时受到机械作用和化学作用。化学机械抛光的主要目的包括去除工件表面损伤层、降低表面粗糙度、消除或减少表面划痕以及工件表面平坦化等。影响化学机械抛光工艺对加工工件表面抛光效果的因素有机械作用和化学作用的协同情况、抛光粉种类、抛光粉粒径大小及形状、氧化剂种类及浓度、抛光垫种类、抛光盘转速、工件夹具转速、施加在工件上的压力、抛光液滴速以及抛光时间等。抛光粉的粒径大小及形状、抛光垫的种类(或材质)、抛光垫的使用时长、抛光盘转速、工件夹具转速、施加在工件上的压力大小以及抛光时间等因素对工件抛光效果的影响原理与机械抛光工艺中所述影响原理类似。化学抛光化学抛光工艺的抛光机理为:当加工工件与抛光垫上的化抛液接触后,化抛液中的氧化剂将对工件表面进行腐蚀,在抛光垫与工件表面的相互运动作用下,工件表面上的损伤层以及浅划痕等都会被去除,得到光亮、平整且无任何划痕及损伤的外延级衬底表面。化学抛光工艺中使用的抛光液只包含氧化剂和溶剂,没有磨料颗粒或抛光颗粒。同时,对工件进行化学抛光时,没有对工件施加额外的压力,只有抛光夹具的自身重力。因此,化学抛光工艺中几乎不涉及到机械作用,只有纯化学腐蚀作用。化学抛光工艺的装置及抛光原理如图8所示。图8 化学抛光装置及抛光原理示意图化学抛光的主要目的是去除化学机械抛光或机械抛光工艺对晶片表面造成的损伤层,并同时为生长碲镉汞薄膜提供新鲜、洁净、无损的外延级表面。影响化学抛光工艺对加工工件表面抛光效果的因素有氧化剂种类及浓度、抛光垫种类、抛光盘转速、抛光夹具自重、化抛液滴速以及抛光时间等。表面位错揭示与硅等几乎无缺陷的单晶材料相比,碲锌镉单晶材料具有较高的位错密度(10⁴~10⁵/ cm⁻²)。目前,观察位错的主要手段是化学腐蚀法,虽然透射电子显微镜法(TEM)也能对材料的位错进行检测,但因其具有设备成本太高、制样非常困难、视场太小等原因而无法作为常规的位错检测手段。化学腐蚀法因具有成本低、制样简单、操作简单且所观察的视场较大等优势而成为了目前主要的表面位错检测手段。碲镉汞薄膜主要是通过在碲锌镉衬底的(111)面和(211)面上外延得到,因此,要求碲锌镉衬底表面不能存在损伤及大量的微观缺陷。衬底表面的损伤主要来自于表面处理工艺,而微观缺陷如沉淀物、位错、空位等则是在晶体生长过程中产生的。事实上,表面损伤对应的是晶格的周期性被破坏,即晶体表面形成大量的位错。所以,对于外延衬底而言,不管是损伤还是微观缺陷,只要超过一定的数量都会直接影响碲镉汞外延薄膜的质量,故而需要对碲锌镉衬底表面的缺陷(包括损伤和微观缺陷)进行检测,从而筛选出优质的外延级衬底。如上所述,化学腐蚀法是目前最常用的位错检测手段,因此这部分主要介绍用于揭示碲锌镉表面位错缺陷的腐蚀液。(111)A面位错揭示腐蚀液1979年,K. Nakagawa等人报道了一种可用来揭示碲化镉(111)A面位错缺陷的化学腐蚀液,其组分为20 mL H₂O:20 mL H₂O₂:30 mL HF。(111)和(211)B面位错揭示腐蚀液1995年,W. J. Everson等人报道了一种可用于揭示碲锌镉(111)和(211)B面位错缺陷的化学腐蚀液,其组分为6 mL HF: 24 mL HNO₃:150 mL C₃H₆O₃(乳酸),即体积比为1:4:25。由于这种化学腐蚀液是W.J.Everson首次提出并验证其有效性的,所以作者将这种腐蚀液命名为“Everson腐蚀液”。其他晶面位错揭示腐蚀液1962年,M. Inoue等人报道了一种可揭示碲化镉(CdTe)不同晶面上位错缺陷的EAg腐蚀液,EAg腐蚀液的组成为10 mL HNO₃ : 20 mL H₂O : 4 g K₂Cr₂O₇ 😡 g AgNO₃总结与展望本文主要从碲锌镉表面处理工艺及表面位错揭示两个方面对碲锌镉衬底的表面处理工艺研究进行了详细介绍。表面处理工艺主要包括机械研磨、机械抛光、化学机械抛光以及化学抛光,研磨或抛光工艺中的参数选择直接影响最终的衬底表面质量。碲锌镉衬底的表面位错缺陷主要通过Everson或Nakagawa两种化学腐蚀液进行揭示,Everson腐蚀液主要揭示碲锌镉(111)B面的位错缺陷,Nakagawa腐蚀液主要揭示(111)A面的位错缺陷。另外,随着碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展,碲锌镉衬底的尺寸逐渐增大,这意味着获得外延级碲锌镉衬底表面将会更加困难,这对晶片表面平整度、晶片面型控制及表面清洗等都提出了更高的技术要求。因此,如何在现有的基础上探索出适用于大尺寸碲锌镉衬底的表面处理技术是至关重要的,这也是接下来亟待解决的技术问题和努力的方向。
  • 全程守护!光学显微镜在锂离子电池生产中大放光彩
    锂离子电池相关技术,自上世纪60年代开始研究,并在90年代初,首次进行商业化于摄像机之上。经过逐代的技术革新,锂离子电池技术成功商业化走向市场,成为主流的电池技术。当前锂离子电池被广泛应用于我们生活中的各个场景,诸如智能手机、笔记本电脑,以及电动汽车、电动自行车等各个领域。作为重要的动力源,锂离子电池的生产需要严格的质量监控。光学显微镜作为常用的检测设备,在锂电池的生产中有着广泛的应用。奥林巴斯DSX1000数码显微镜极片涂布工艺检查极片涂布的效果对电池容量、一致性以及安全性有重要影响,生产过程中需要检查涂布后的极片是否满足工艺要求。对于起伏明显的缺陷/样品,要求显微镜具有较大的景深,才能在视野下同时看清不同焦平面的样品形貌。数码显微镜DSX1000提供了大景深物镜的选择,帮助用户应对此类型样品的检查。数码显微镜DSX1000提供全套17种物镜,包含大景深物镜使用数码显微镜DSX1000采集2D/3D图像后,用户可借助分析软件对样品的形貌特征进行测量。DSX1000系统不仅支持线宽、表面积、角度和直径等2D特性的测量,还支持高度、体积、横截面积和其他3D特性的测量。使用数码显微镜DSX1000测量极片浆料的涂布厚度对于涂布厚度的测量,用户除了对极片截面直接进行观察测量;也可通过采集3D图像、并使用软件的轮廓测量功能的方式,就可由轮廓线的高度差得到涂布厚度的大小。数码显微镜DSX1000一键3D功能帮助进行快速完成图像采集和后续的数据测量工作极片分切工艺检查毛刺对电池的危害巨大,尺寸较大的毛刺可能直接刺穿隔膜,导致电池内部短路。因此需要对电极毛刺进行严格监控。而极片分切工艺是电池制造中毛刺产生的主要过程,因此在此工艺段需要重点关注毛刺的检查。毛刺检查任务有两个重点:检查毛刺是否存在测量毛刺尺寸大小使用数码显微镜DSX1000检查分切后的极片边缘是否存在毛刺并测量毛刺尺寸大小电池的电极毛刺朝向不固定,需要从多个角度进行检查,确保没有遗漏。数码显微镜DSX1000的光学显微镜放大头部可以向左或向右倾斜进行观察,最大倾斜角度为90°。多角度倾斜观察的设计可帮助用户灵活应对毛刺检查。倾斜观察效果进行毛刺检查时,一般是先在低倍下进行极片的宏观检查,发现异常后再切换到更高的放大倍率进行毛刺的判定和测量。数码显微镜DSX1000放大倍率可覆盖23X~8220X,帮助用户实现对同一样品从宏观到微观的检查。DSX1000对同一样品进行变倍观察(从20X到2000X)材料表面粗糙度控制为了保证电子能在集流体和电极材料间进行有效转移,生产中需要控制集流体金属箔表面的粗糙度大小。使用激光显微镜OLS5100测量负极集流体(铜箔)的表面粗糙度激光共聚焦显微镜OLS5100为非接触式的测量工具,无需担心损伤样品及因样品损伤导致的测量数据错误。奥林巴斯激光共聚焦显微镜OLS5100即使在弱反射信号下也能采集到所需的数据。因此对于光反射率低的样品(如,黑色电极材料)也能轻松进行表面粗糙度的测量。对于同一个样品,OLS5100可完成符合标准的线粗糙度和面粗糙度测量任务。激光显微镜OLS5100可同时获得样品的激光图、真彩色图和高度图生产全程清洁度监控在锂离子电池的生产过程中,残留的颗粒污染物特别是金属颗粒物可能导致产品性能不良或使用寿命缩短,严重时可能导致电池起火爆炸,因此生产中需要进行严格的清洁度管控。哪些环节需要监控清洁度?电极材料来料磁性异物检查、极耳焊接后残留金属颗粒物检查、电池外壳颗粒污染物检查、生产环境沉淀颗粒检查… … 全自动清洁度检测系统CIX100帮助用户高效完成锂电池生产中的清洁度分析任务。全自动清洁度检测系统CIX100清洁度检测系统CIX100分析的特点:可轻松检测2.5微米以上的颗粒污染物专利偏光检测技术,一次扫描即可识别反光和非反光颗粒全自动分析流程,无需繁杂的人员培训支持多种国际清洁度分析标准一机多用,兼具金相显微镜材料分析功能
  • 麦克应用系列之粒度粒形—颗粒分析的准确度对生产过程和最终产品的影响(20190628))
    颗粒分析的准确度对生产过程和最终产品的影响图像分析系统可以测量颗粒大小、形状和浓度,并且允许用户对特定的颗粒设置测量参数作者:PETER BOUZA 美国麦克仪器粒度市场发展部经理颗粒分析在医药行业中,无论是生产效率或生产过程,都起着关键性的作用。粒径可以影响辅料或活性药物成份(API)的溶解度,并也可能会影响到药物制剂。各种已有的颗粒分析技术完全能满足今天的药品市场所需的颗粒粒度测量要求。然而,在某些情况下,简单的控制颗粒大小并不能完全的控制最终产品。对监测和控制颗粒的形状尤为重要。近年来,在制药行业的研究和质量控制中,了解颗粒形状的信息促进了图像分析的发展。测量颗粒形状大多数粒度分析方法在分析颗粒时,都把颗粒假定为球形,输出的报告也为“相当于球形直径”的结果。这种假设在大多数情况下是不能接受的。例如,样品在流动生产过程中,单独监测颗粒大小是不准确的。有些粒子可能是球形,一些可能是矩形,球形颗粒比长方形颗粒流动性更好些—需要更少的能量。为确保矩形颗粒均匀流动,则需要更多的能量。颗粒形状影响流动性,颗粒与其他样品组成成分正确地混合能力将影响最终产品的结果。图1:两种相当于大约63微米球形直径的粒子。然而,两者在形状和作用上有明显的区别。 图1表示的是一个真实的样品例子。大多数用来测量颗粒粒度的方法都认为样品的颗粒形状类似于球形。该颗粒粒径是“相当于球形”大约63微米的直径,这是由接近于具有相同面积的球体颗粒计算得到的。虽然报告粒径结果认为得到了类似的统计直方图,但这些颗粒实际是不一样的。在生产环境中,形状的不规则性巨大地影响流动性,形状边缘也会影响与其他颗粒的粘接能力,暴露的表面也会影响所需的覆盖量。如果这些和其他与形状相关的因素在分析过程中是很重要的因素,那么使用单一的粒度分析仪在分析过程中就可能无法捕捉到必要的参数。图像分析系统的其他功能除了能够测量颗粒大小和形状,图像分析系统也可以测量浓度。这些系统可以分析被捕获的颗粒,同时,他们也可以对颗粒计数,提供一个颗粒浓度参数。此外,如果样品中含有大量各种形状的颗粒,大多数图像分析系统都可以在软件-计算形状参数的基础上定出一个分析样品的数量。在图2上的直方图中显示的是两个完全不相同的样品峰。图像分析系统可以让用户选择性的查看创建每个直方图 峰值的实际颗粒的分析结果。图2:大多数图像分析系统使用户能够根据具体形状参数有选择性地查看颗粒不同部分的统计直方图。 当然,大多数图像分析系统在分析颗粒图像时总是有益的。而且,除了可以统计颗粒分析结果外,图像分析系统还可以采集每一个被分析颗粒的图像。很多时候,用户可以得到样品粒度的“指纹”统计直方图,但无法确定某些分布颗粒的类型。用户可根据需要设置代表性颗粒、所有颗粒或者只有那些可能影响部分直方图的某些颗粒的统计范围。例如,用户可以设定一系列的圆来查看样品中的球形颗粒。用户可设定一个完美的圆1,选择圆幅度接近1,以查看所有球形颗粒。更多的实际例子,如使用多个形状参数的图像分析系统直接测量颗粒表面粗糙度或平滑度,使用户能够监测相关的颗粒形状。例如,设置一个程序,随着粒径的增大,颗粒变得更光滑。只有图像分析系统才能实现自动化的测量和相关系数与统计值的结合。下列案例研究显示了在实际药物辅料中使用动态图像分析仪在自动图像分析里的一些优点。正如这个研究表明的一样,用户利用形状参数,可以更好地控制和监测样品颗粒,从而得到更有效的结果和更有效的成本控制。图3:外形表面粗糙度的形状参数。备注:表面粗糙度影响形状因素,而不是大小或圆形度。案例研究:八个辅料表面粗糙度的对比在制药行业中,辅料的选择是基于所起的不同作用来选择的。除了作为API的非活性载体外,他们在生产中还起了重要的作用。有些辅料的选择是根据他们作为粘结剂、填料和控制API溶解速度的媒介来选择的。然而,在保护易损坏的涂料和润滑油中,确保他们的流动性也是很重要的。无论如何,都必须监控辅料的表面粗糙度。形状特征,特别是形状因素所界定的不规则度都决定了表面粗糙度。颗粒形状分析仪能监测和控制颗粒在包装和制剂的过程中是如何与API相互作用的,以及在通过消化道时的吸收情况。用在本案例研究的仪器-Particle Insight(Particulate Systems)-可以分析在水相或者有机溶剂中的悬浮颗粒。在这个案例研究中,Particle Insight的尺寸和形状参数的9/28被选择来分析八个辅料。在这一案例研究只有一个参数—形状因素被讨论。形状因素可根据颗粒的面积和投影的周长来计算。参数是一个介于0和1之间的数字,一个平滑的圆圈形状因素等于1。类似于圆形度的情况,一般颗粒形状因素受非圆程度的影响。然而,不规则的周长,也就是表面粗糙度,也影响形状因素。参阅图3可看出测试不同形状的颗粒的形状因素是不同的。如图所示,颗粒表面粗糙度也可改变颗粒的形状因素。分析结果本研究是建立在60秒至4分钟之间采集多达10,000个颗粒的分析结果基础之上的,并与被使用的每个样品的分散度有关。图4:8个辅料中的每个辅料所对应的形状因素图4显示了这八个被分析辅料中任何一个被恢复的形状因素(表面粗糙度的测量)。该表按递减的方式排列形状因素。请注意,形状因素越靠近1,表面越平滑。表5、6和7显示的是Particle Insight为一些辅料自动拍摄的照片。这些照片揭示:平均形状因素为0.843的硬脂酸钠比平均形状因素为0.655的乳糖水合物有更光滑的表面。作为一个实际样品,硬脂酸钠在生产、成型的过程中比乳糖水合物更容易流动。图5:硬脂酸钠图6:硬脂酸图6:乳糖水合物结论在选择辅料时,对颗粒形状的测量在生产过程中是非常重要的。像润滑油一样,具有低表面粗糙度的或者高形状因素的辅料可以促进粉末的流动和压片的形成。在生产过程中,表面粗糙的辅料填充剂会影响药物的粘结和溶解,并且影响API在消化道里释放的位置。动态图像分析仪的出现实现了前所未有的自动化信息的传递。在这种情况下,Particle Insight根据表面粗糙度来区分辅料的种类,并且在生产过程中,表面粗糙度也是颗粒的一个重要特征。参考1.Tinke,A.P.,Govoreanu,R.,Vanhoutte,K.“ParticleSizeandShapeCharacterizationofNanoandSubmicronLiquidDispersions,”AmericanPharmaceuticalReview,Sept/Oct2006作者简介:Peter Bouza 美国麦克仪器公司粒度市场发展部经理。他主要负责麦克公司的颗粒粒度、计数和形状分析仪器的开发。Peter Bouza于2007年加入麦克公司,并且在颗粒表征领域拥有了超过16年的经验。颗粒系统是麦克公司为创新性的OEM颗粒表征产品技术推出的一个新的品牌。Particle Insight全自动粒形分析仪Particle Insight,采用动态光散射技术,内置多达30种的颗粒分析模型,可提供颗粒粒度、粒形、平整度、圆度、长径比等参数,能够在最极短的时间内,获取颗粒粒度和粒形信息。粒径分析范围:1-800μm同时进行粒度和粒形分析内置多达30种的不同颗粒形状参数实时分析水系或有机系样品,并实时监测结果完全符合ASTM D4438-85(2007)、ISO 9276-6:2008、ISO 13322-2:2006等国际标准本篇文章若没得到麦克默瑞提克(上海)仪器有限公司同意,禁止转载,违者必究!
  • HORIBA海外用户简讯|【UCLA 杨阳课题组最新Science】叠加太阳能电池,1+1=2?关键要看润滑度
    本文授权转载自公众号“研之成理”,原作者:ccl开组会的时候,你可能常常听老板说:你们看a材料xxx性能好,b材料xxx性能好,刚好互补嘛,xxx同学,你把两者复合到一起,岂不是很厉害。可是一篇science级别工作。但实验结果很可能会"打脸"。做科研,别说1+1 2;有时候想要达到1+1=2的效果都很难。在刚刚新鲜出炉的science文章中,来自加州大学洛杉矶分校的杨阳教授课题组报道,他们成功制备了钙钛矿/cu(in,ga)se2(简称cigs)叠加太阳能电池,成功实现了叠加太阳能电池的1+1=2。因为单节太阳能电池存在肖克利奎伊瑟限(shockley–queisser limit);shockley–queisser limit是指单p-n节太阳能电池所能达到的理论能量转换限;所以,构建叠加太阳能电池是突破限的有效途经。科学家们看中了钙钛矿和cu(in,ga)se2这两种材料,他们单独作为电池的效果就不错,同时有较宽的可调带宽等等优点。但两者叠加的效果一直不理想,远远达不到1+1 =2的效果。研究发现叠加不理想的关键因素是界面处的“粗糙度”。粗糙度高导致两种材料在界面处相互缠绕,容易形成很多短回路,严重影响电子和空穴的传递。在这篇science中,作者通过沉积氧化铟锡层,然后再通过化学抛光,降低表面粗糙度,从而实现22.43%的效率。图1 表面抛光对cigs电池的影响图2 半透明钙钛矿电池性能图3 叠加电池性能 杨阳教授现任美国加州大学洛杉矶分校(ucla)材料科学与工程学院的卡罗尔和劳伦斯?tannas jr.讲座教授。主要研究方向是太阳能及高效能电子器件。已在science, nature, nature materials, nature communication, nature photonics, nature nanotechnology, science advance, angewandte chemie international edition, journal of american chemical society, energy and environmental science, physical review letters等国际著名刊物发表三百余篇论著, 获得24项授权。2017年初,h指数在达到132(引用超过80000次)。在有机光伏(opv), 可溶液加工石墨烯和cigs/czts/perovskite太阳能电池等领域做出了杰出的贡献。曾获台湾成功大学杰出校友奖,南加州华美工程师与科学家协会(cesasc)的杰出成就奖,ieee光伏专家和ieee半导体研究协会发明奖和美国科学基金会年轻成就奖(nsf career award)等奖励,并被选为美国物理学会会士(aps),美国材料研究学会会士(mrs),英国皇家化学学会会士(frsc),美国电磁学学院会士和国际光电子学会会士(spie)。杨教授还被汤森路透(thomason reuters)选为“世界上具影响力的科学家”(全球只有19位科学家被选中) 他同时也是材料科学与化学类别高度引用的教授(2013-2017年)。2010年他被“科学观察”选为热门研究人员(仅选出了全球11名科学家,包括两位理工科得主-杨教授和andre geim (2010年诺贝尔物理学奖获得者) 以及其余九位生物医学得主)。免责说明horiba scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,horiba scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。horiba scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。horiba科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 jobin yvon 光学光谱技术,horiba scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天horiba 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 《导电型4H碳化硅衬底及外延晶片基平面位错密度的测定 化学腐蚀法》等两项标准提案获通过
    近日,由北京理工大学牵头提案的《电动汽车用碳化硅(SiC)电机控制器评测规范》以及由广州南砂晶圆半导体技术有限公司牵头提案的《导电型4H碳化硅衬底及外延晶片基平面位错密度的测定 化学腐蚀法》两项团体标准提案,经CASA标准化委员会(CASAS)管理委员会投票,根据《CASAS管理和标准制修订细则》,两项联盟团体标准投票通过立项,分配编号分别为:CASA 012、CASA 013。据了解,第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)是2015年9月9日,在国家科技部、工信部、北京市科委的支持下,由第三代半导体相关的科研机构、大专院校、龙头企业自愿发起筹建的“第三代半导体产业技术创新战略联盟”(以下简称“联盟”)在北京国际会议中心举行了成立大会。 科技部曹健林副部长、高新司赵玉海司长、科技部高技术研究发展中心秦勇主任,北京市科学技术委员会闫傲霜主任,中国科学与科技政策研究会李新男副理事长等领导出席了成立大会。南京大学郑有炓院士代表45家发起机构单位正式宣布第三代半导体产业技术创新战略联盟成立。科技部曹健林副部长、南京大学郑有炓院士、北京市科学技术委员会闫傲霜主任、北京半导体照明科技促进中心吴玲主任共同为联盟揭牌。以下为通知原文:联盟两项团体标准提案获管理委员会投票通过各有关单位:由北京理工大学牵头提案的《电动汽车用碳化硅(SiC)电机控制器评测规范》以及由广州南砂晶圆半导体技术有限公司牵头提案的《导电型4H碳化硅衬底及外延晶片基平面位错密度的测定 化学腐蚀法》两项团体标准提案,经CASA标准化委员会(CASAS)管理委员会投票,根据《CASAS管理和标准制修订细则》,两项联盟团体标准投票通过立项,分配编号分别为:CASA 012、CASA 013。 标准提案投票具体情况为: 1、电动汽车用碳化硅(SiC)电机控制器评测规范:应投25票,实投21票,赞成19票,反对1票,弃权1票。 2、导电型4H碳化硅衬底及外延晶片基平面位错密度的测定 化学腐蚀法:应投25票,实投21票,赞成19票,反对0票,弃权2票。立项通知请查看附件:附件1.关于《导电型4H碳化硅衬底及外延晶片基平面位错密度的测定 化学腐蚀法》联盟团体标准立项的通知附件2.关于《电动汽车用碳化硅(SiC)电机控制器评测规范》联盟团体标准立项的通知
  • 历史回眸 | 纵览KLA科磊探针式轮廓仪的创新发展史
    KLA探针式轮廓仪的过去,现在,与未来。KLA Instruments&trade 探针式轮廓仪(也称台阶仪)提供高精度2D和3D表面量测,测量台阶高度、表面粗糙度、翘曲度和应力以及优秀的稳定性和可靠性,满足客户的研发和生产要求。目前,KLA Instruments&trade 台阶仪包括专为研发助力的Alpha-Step® 系列D-500/D600桌面式台阶仪,工厂生产用Tencor® P-系列P-7,P-17,P-17 OF量产型台阶仪,还有自动化产线上的 HRP® 系列P-170和HRP-260全自动台阶仪。自1977年KLA首款商用探针式轮廓仪问世,经过四十多年的不断探索和技术创新,KLA取得了一个又一个突破,不断稳固自身在行业中的领导地位。1977Alpha-Step® 100 是Tencor 推出的首款台阶仪产品。其在台阶高度测量的准确性和重复性方面表现优异。凭借价格实惠、外形小巧和功能强大,很快就成为大多数半导体制造厂或晶圆厂重要的工具。1983Alpha-Step 200 发布,扫描速度比竞品快 2 倍,配备 CRT 显示器,能够自动测量、调平和计算。1987Alpha-Step 250 问世,灵敏度增强至 1 &angst ,增加了隔声外壳。1988Tencor P系列的P-1探针式轮廓仪实现了单次长度 200mm 扫描,且无需任何拼接。P-1 轮廓仪采用革 命性的全新设计,在扫描平台、光学和传感器技术方面进行了行业创新,提供无可匹敌的稳定性、灵敏度和重复性。该系统具有超平面扫描平台,能够单次扫描实现高达 200mm 的高分辨率,确定表面粗糙度、波纹度和薄膜应力特征。新平台也是 3D 扫描平台,增加了第三维度来表现表面形貌。该系统的特色是采用顶视光学系统来提供清晰的样品视图,不受传统倾斜侧视的扭曲影响。此外,该系统的传感器技术采用业界先进的线性可变差分电容器 (LVDC),从而使电子分辨率达到亚埃级,并且转动惯量小,可实现低作用力控制并降低对噪声的敏感性。1991Tencor P2H 支持自动晶圆和磁盘机械手臂, 减少接触样品带来的污染。同年的Tencor P2 采用开放式框架,支持尺寸达 430mm x 430mm 的样品,同时Tencor FP2可扫描尺寸达 630mm x 630mm 的样品,用于平板行业。1994Tencor P-20 全自动探针式轮廓仪发布,增加了图案识别和 SECS/GEM,并且与现有的机械手臂相结合,实现了全自动化。Alpha-Step 500增加垂直量程至 1mm,并配备了全新高倍率光学器件和彩色摄像头。1996Tencor P-10、 P-11、 P-12 和 P-22 相继发布,产品采用最新的低作用力控制技术,延长垂直量程至1000µ m并增强环境隔离功能。Microhead II 增强线性可变差分电容器 (LVDC),并增加低至 0.05mg的程式控制低作用力。它增加了通过动态调整枢轴上的作用力,确保在任何台阶高度下,样品表面都能够施加相同的力。此外,新传感器可支持高达 1000µ m 台阶高度。P-12 新增隔声罩和主动隔离台,不仅增强对环境噪声的隔离,还能够测量超光滑硬盘的粗糙度。P-22 在现有 P-20 机械手臂的基础上新增一个隔离台,实现自动晶圆传送、图案识别和 SECS/GEM 等全自动测量,从而为半导体行业提供整体解决方案, 提高其生产效率。1997Tencor P-30 将开放式晶圆盒机械臂替换为 SMIF 机械臂和系统的内置微环境, 以支持半导体行业新的洁净度要求。HRP-220 是在线表面量测的一大突破,配备了 P-22 的长扫描平台以及高分辨率压电平台,DuraSharp® 探针可实现精细的特征测量和分析。同年,Tencor Instruments 和 KLA Instruments 两家公司合并成立了 KLA-Tencor, Inc.,成为世界领先的半导体制造和相关行业的良率管理及工艺控制解决方案供应商之一。1998HRP-320 在HRP-220 的测量能力基础上扩展到 300mm 晶圆,是能够单次扫描测量 300mm 晶圆全直径的系统。1999HRP-240 和 HRP-340 在使用的便利性、产出和精度上有了重大改进。新增压电挠性平台设计,以尽量减少平面外的运动,扫描平面度 2x 在保持 90µ m x 90µ m 扫描区域和 1nm 分辨率的同时,比以前的设计有了很大的进步。该系统增加在线高倍和低倍光学器件,并利用距离传感器实现无接触自动聚焦,从而可允许快速、精确对焦,并通过减少探针的表面接触次数来延长其使用寿命。长扫描平台通过增加线性编码器来提高样品定位的准确性,而更细螺距的丝杠可实现更高的分辨率。通过增加数字信号处理器来管理所有平台控制,将计算机处理能力留给用户接口,从而改善系统的整体性能。新增浸渍模式(Dipping Mode&trade )能够测量高深宽比的蚀刻深度特征。2001Tencor P-15 结合了 P-10 和 P-11 系统的功能,技术更加成熟,为单一平台上的研发和生产提供支持。2003Alpha-Step IQ 在 Alpha-Step 500 基础上新增 USB 电子器件和全新设计的软件,可以显著提供增强的扫描排序和数据分析能力。2007Tencor P-16+ 在-15 的基础上进行了改进:新的 USB 电子器件、更强大的软件以及 Apex 高级数据分析和报告撰写软件功能。2008Tencor P-6 是一台高性能探针式轮廓仪,在较小的平台上沿用了 P-16+ LVDC 传感器技术和扫描平台技术。HRP-250 和 HRP-350 仪器采用噪音更低的 LVDC 传感器技术、新的隔离系统(仅 HRP-350)和第二代 DuraSharp II 探针。可实现更小特征的测量和接近 2 倍的吞吐量。2009Ambios Technology 加入KLA-Tencor并发布 XP100 和 XP200,采用光学杠杆传感器技术,垂直量程1200µ m 并支持200mm晶圆样品。2010KLA-Tencor 发布了基于 Ambios Technology 平台的 Alpha-Step D-100 和 D-120,采用增强光学杠杆传感器技术, 显著改善了测量的稳定性。2013Tencor P-7 和 P-17 配备了新高分辨率彩色相机,并增强了对翘曲度和应力的测量。2014Alpha-Step D-500 和 D-600 仪器采用了与 P系列相同的高分辨率相机。增加了侧视图的梯形校正功能,并且进一步改善了测量的重复性。2016Tencor P-170结合了 P-17 与 HRP 机械手臂,是一款新的全自动探针式轮廓仪。同年,HRP系列的新机型HRP-260 也随后发布。新仪器在自动化晶圆处理方面有了重大的改进。增加了几何图案识别,提高了倾斜校正算法的准确性,并采用新方法进行自动灯光控制。机械手臂包含新电子器件,可支持碳化硅 (SiC) 和蓝宝石等透明样品以及硅、砷化镓 (GaAs) 和 AlTiC 等不透明样品的预对准。也支持卡盒内wafer探测和读取wafer ID.2019KLA Instruments&trade 全系列探针式轮廓仪Alpha-Step® 、Tencor® P- 和 HRP® ,移植软件平台至最新的Windows 10 OS。同时,新的测量和数据分析功能发布在新的软件平台中。2023KLA将继续探索的脚步,而探针式轮廓仪全线产品也将持续发展,为满足客户的需求不断努力创新。Keep Looking Ahead!
  • 颗粒分析的准确度对生产过程和最终产品的影响
    颗粒分析在医药行业中,无论是对生产结果或生产过程,都起着关键性的作用。粒径可以影响辅料或活性药物成份( API )的溶解度,并也可能会影响到药物制剂。各种已有的颗粒分析技术完全能满足今天的药品市场所需的颗粒粒度测量要求。 然而,在某些情况下,简单的控制颗粒大小并不能完全的控制最终产品。对监测和控制颗粒的形状尤为重要。近年来,在制药行业的研究和质量控制中,了解颗粒形状的信息促进了图像分析的发展。 大多数粒度分析方法在分析颗粒时,都把颗粒假定为球形,输出的报告也为&ldquo 相当于球形直径&rdquo 的结果。这种假设在大多数情况下是不能接受的。例如,样品在流动生产过程中,单独监测颗粒大小是不准确的。有些粒子可能是球形,一些可能是矩形,球形颗粒比长方形颗粒流动性更好些&mdash 需要更少的能量。为确保矩形颗粒均匀流动,则需要更多的能量。颗粒形状影响流动性,颗粒与其他样品组成成分正确地混合能力将影响最终产品的结果。 图像分析系统可以测量颗粒大小、形状和浓度,并且允许用户对特定的颗粒设置测量参数。在选择辅料时,对颗粒形状的测量在生产过程中是非常重要的。像润滑油一样,具有低表面粗糙度的或者高形状因素的辅料可以促进粉末的流动和压片的形成。在生产过程中,表面粗糙的辅料填充剂会影响药物的粘结和溶解,并且影响API在消化道里释放的位置。动态图像分析仪的出现实现了前所未有的自动化信息的传递。在这种情况下,Particle Insight根据表面粗糙度来区分辅料的种类,并且在生产过程中,表面粗糙度也是颗粒的一个重要特征。
  • 科众精密-全自动晶圆接触角测量仪,测量等离子处理镀膜后的接触角
    半导体晶圆表面的接触角测试是半导体制造中常见的一项表面质量评估方法,其重要性在以下几个方面:1、粗糙度评估:半导体晶圆表面的粗糙度会对接触角产生影响,接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度,从而评估其表面质量。表面清洁评估:半导体晶圆表面的杂质和污染物会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估晶圆表面的清洁程度。2、表面处理评估:半导体晶圆表面的各种表面处理,如刻蚀、沉积、退火等会影响接触角的测量结果,接触角测试可以用来评估这些表面处理对晶圆表面性质的影响。3、界面张力评估:在半导体制造中,各种材料的粘附和分离过程都涉及到界面张力的变化,接触角测试可以用来评估晶圆表面和各种材料之间的界面张力。综上所述,半导体晶圆表面的接触角测试可以用来评估晶圆表面的粗糙度、清洁程度、表面处理效果和界面张力等方面的性质,对半导体制造过程中的表面质量控制具有重要的意义。晶圆全自动接触角测量仪详细参数:技术参数KZS-50图片硬件外观接触角平台长12寸圆平台(6寸、8寸、12寸(通用)扩展升级整体扩展升级接触角设备尺寸670x690x730mm(长*宽*高)重量35KG样品台样品平台放置方式水平放置 样品平台工作方式三维移动样品平台样品承重0.1-10公斤仪器平台扩展可添加手动,自动倾斜平台,全自动旋转平台,温控平台,旋转平台,真空吸附平台调节范围Y轴手动行程400mm,精度0.1mmX轴手动,360°自动旋转,精度0.1mm测试范围0-180°测量精度高达0.01°测量面水平放置样品平台旋转全自动旋转平台仪器水平控制角位台可调,镜头可调,样品平台可调滴液滴液系统软件控制自动滴液,精度0.1微升,自动接液测试注射器高精密石英注射器,容量500ul针头直径0.51mm,1.6mm表面张力测试滴液移动范围X轴手动调节80mm,精度0.01mmZ轴自动调节100mm,精度0.01mm滴液系统软件控制自动滴液泵滴液模组金属丝杆滑台模组镜头/光源光源系统单波冷光源带聚光环保护罩,寿命60000小时以上光源调节软硬共控镜头可移动范围滑台可调100mm镜头远心变倍变焦定制镜头镜头倾斜度±10°,精度0.5°相机帧率/像素300fps(可选配更高帧率)/300万像索电源电源电压220V,功率60W,频率60HZ漏电装置带漏电装置保护软件部分软件算法分辨率拟合法、弧面法、θ/2、切线法、量角法、宽高法、L-Y法、圆法、椭圆法、斜椭圆法测量方式全自动、半自动、手动拟合方式 分辨率点位拟合,根据实际成像像素点完全贴合图像拍摄支持多种拍摄方式,可单张、可连续拍摄,支持视频拍摄,并一键测量。左右接触角区分支持分析方法座滴法、纤维法、动态润湿法、悬滴法、倒置悬滴法、附着滴法、插针法、3D形貌法、气泡捕获法分析方式 润湿性分析、静态分析、实时动态分析、拍照分析、视频分析、前进后退角分析保存模式Word、EXCEL、谱图、照片、视频总结1、晶圆接触角测量可以订制,适用于各种半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。3、多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供全面的表面质量评估。4、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。5、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。晶圆接触角测量仪是一种专门用于测量半导体晶圆表面接触角的仪器。相比传统的接触角测量仪,它具有以下优势:1、适用于大尺寸晶圆:晶圆接触角测量仪通常具有较大的测试平台,能够容纳大尺寸的晶圆,适用于半导体制造中常用的6英寸、8英寸、12英寸等尺寸的晶圆。2、高精度测量:晶圆接触角测量仪使用高精度的光学传感器和计算算法,可以在非常小的范围内准确测量晶圆表面的接触角,具有高度的重复性和准确性。多功能性:晶圆接触角测量仪通常具有多种测试模式,可以测量不同类型的表面处理,如刻蚀、沉积、清洗等过程对接触角的影响,可以提供更全面的表面质量评估。3、高效性:晶圆接触角测量仪可以在非常短的时间内完成多个晶圆的测量,提高了实验的效率。4、自动化程度高:晶圆接触角测量仪通常具有自动化控制和数据处理系统,可以自动完成晶圆的定位、测量和数据处理,减少了实验人员的工作量和误差。综上所述,晶圆接触角测量仪具有高效、高精度、多功能等优点,在半导体晶圆表面处理和质量控制中具有广泛的应用前景。
  • 飞纳电镜新高度,让台式扫描电镜分辨率突破 10 nm
    庆祝飞纳台式扫描电镜再创新高度,分辨率突破 10 纳米,将台式扫描电镜的分辨率从真正意义上提高到个位数。飞纳电镜现已成为台式扫描电镜市场领导者,是主流扫描电镜厂家中,唯一只专注台式扫描电镜研发的厂商。研发的投入取得了显著的成果,飞纳电镜成为首个采用高亮度,1500 小时寿命 CeB6 灯丝的厂家,一举成为主流台式扫描电镜中分辨率最高的;同时,将扫描电镜抽真空的时间缩短为 15s,速度惊人;首次在扫描电镜中集成光学显微镜,方便用户获得样品台的全貌,有了它,就像有了谷歌地图,用户对样品的位置可以有清晰准确的定位,结合全自动马达样品台,查找样品某个位置快速简单。 回顾飞纳台式扫描电镜的历史:1997 年,FEI 和飞利浦电子光学宣布合并其全球业务,强强联手,代表了全世界最先进的电镜技术;2006 年,FEI 成立 Phenom World 公司,发布全球第一台台式扫描电子显微镜飞纳(Phenom),放大倍数 10,000 倍;2012 年 3 月,Karel.Mast 教授带领原飞利浦电镜部门精英研发出世界首台电镜能谱一体机,能谱探头从此可以安全地待在电镜外壳内部;同时推出 3D 粗糙度测量等软件;2013 年 4 月,Phenom World 优化 CeB6 灯丝和内部防震设计,将分辨率优化到 17 nm, 正式推出第三代产品,放大倍数 100,000 倍,与大型钨灯丝电镜分辨率接近,同年 11 月推出颗粒测量统计系统;其后不久,Phenom World 推出了新产品 Phenom XL, 样品尺寸 100*100 mm,可选配二次电子,拓展功能媲美大型钨灯丝电镜;同时推出了孔径测量统计系统;2015 年,PW 推出第 4 代产品,分辨率达到 14 纳米,放大倍数 13 万倍;同年,PW 推出了世界首台荧光电镜一体机 Delphi,首将关联电镜技术发展成为台式设计;飞纳,不仅仅代表着扫描电镜,更代表着一种创新精神,一种追求卓越的精神,飞纳电镜用实际成果带给人们不断的惊喜。2016 年,飞纳电镜第 5代产品,分辨率突破 10 nm。第 4 代 Phenom Pro 飞纳电镜专业版是 14 nm 的高分辨率台式扫描电镜,放大倍数 13 万倍;第五代的 Phenom Pro 检测结果,分辨率优于 10 nm.飞纳电镜性能稳定可靠,经得起客户的实地考察,经得起市场的检验,飞纳,会成为您工作最佳的搭档!2015年,第四代高分辨率专业版 Phenom Pro 分辨率 14 nm2016年,第五代高分辨率专业版 Phenom Pro 分辨率优于 10 nm
  • 布鲁克Dektak-XT接触式表面轮廓仪在晶圆测试方面的应用
    自2014年起,国产12寸晶圆的量产问题得到解决,国产晶圆进入到一个飞速发展的时期中。晶圆作为芯片的载体,在当今科技时代起着至关重要的作用,小到遥控器、手机,大到航天领域,例如卫星等都离不开晶圆。那么晶圆的加工工艺是否达到标准决定了成品的优劣。今天笔者就为大家介绍Bruker Dektak-XT接触式表面轮廓仪在晶圆方面的测试应用。Bruker Dektak-XT接触式表面轮廓仪(台阶仪)作为Dektak系列第十代产品,经过50多年的更新升级及技术创新,目前已成为使用广泛的接触式表面检测设备,有着众多的用户群体并得到好评。①台阶高度重现性低于4Å②主流的LVDT传感器技术晶圆在制作电路的流程中,主要以光刻、蚀刻、沉积、研磨、抛光等工艺排列组合,在硅片上将电路层层叠加。Dektak-XT接触式表面轮廓仪能够用于每个工艺过程。光刻/沉积:光刻/沉积工艺中台阶高度的测试蚀刻:蚀刻工艺中台阶高度或凹槽深度的测试抛光/研磨:抛光/研磨工艺中粗糙度的测试在以上测试中,台阶仪都能够快速的得到相应数据。
  • 集成有亚波长光栅的台面型InGaAs基短波红外偏振探测器
    红外辐射(760nm-30μm)作为电磁波的一种,蕴含着物体丰富的信息。红外光电探测器在吸收物体的红外辐射后,通过光电转换、电信号处理等手段将携带物体辐射特征的红外信号可视化。其具有全天候观测、抗干扰能力强、穿透烟尘雾霾能力强、高分辨能力的特点,在国防、天文、民用领域扮演着重要的角色,是当今信息化时代发展的核心驱动力之一,是信息领域战略性高技术必争的制高点。众所周知,波长、强度、相位和偏振是构成光的四大基本元素。其中,光的偏振维度可以丰富目标的散射信息,如表面形貌和粗糙度等,使成像更加生动、更接近人眼接收到的图像。因此偏振成像在目标-背景对比度增强、水下成像、恶劣天气下探测、材料分类、表面重建等领域有着重要应用。在短波红外领域,InGaAs/InP材料体系由于其带隙优势,低暗电流,和室温下的高可靠性已经得到了广泛的应用。目前,一些关于短波偏振探测技术的研究已经在平面型InGaAs/InP PIN探测器上开展。然而,平面结构中所必须的扩散工艺导致的电学串扰使得器件难以向更小尺寸发展。同时,平面结构中由对准偏差导致的偏振相关的像差效应也不可避免。与平面结构相比,深台面结构在物理隔离方面具有优势,具有克服上述不足的潜力。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心E03组长期从事化合物半导体材料外延生长与器件制备的研究。E03组很早就开始了对近红外及短波红外探测器材料与器件的研究,曾研制出超低暗电流的硅基肖特基结红外探测器【Photonics Research, 8, 1662(2020)】,研究过短波红外面阵探测器小像元之间的暗电流抑制及串扰问题【Results in Optics, 5, 100181 (2021)】等。最近,E03组研究团队的张珺玚博士生在陈弘研究员,王文新研究员,邓震副研究员地指导下,针对光的偏振成像,并结合亚波长光栅制备技术,片上集成了一种台面型InGaAs/InP基PIN短波红外偏振探测器原型器件。该原型器件具有的深台面结构可以有效地防止电串扰,使其潜在地实现更小尺寸短波红外偏振探测器的制备。图1是利用湿法腐蚀和电子束曝光等微纳加工技术制备红外探测器及亚波长光栅的工艺流程。图2和图3分别是制备完成后的红外探测器光学显微镜图片和不同取向的亚波长光栅结构SEM图片。图1. 集成有亚波长Al光栅的台面型InGaAs PIN基偏振探测器的工艺流程示意图。图2. 两种台面尺寸原型器件的光学显微镜图片 (a) 403 μm×683 μm (P1), (b) 500 μm×780 μm (P0)。图3. 四种角度 (a) 0°, (b) 45°, (c) 90°, (d) 135° Al光栅形貌。图4是不同台面尺寸的P1和P0器件(无光栅)在不同条件下的J-V特性曲线和响应光谱。在1550 nm光激发,-0.1 V偏压下,P1和P0器件的外量子效率分别为 63.2% and 64.8%,比探测率D* 分别达到 6.28×1011 cm?Hz1/2/W 和6.88×1011 cm?Hz1/2/W,表明了原型器件的高性能。图4. InGaAs PIN原型探测器(无光栅)的J-V特性曲线和响应光谱。(a) 无光照下,P1和P0的暗电流密度Jd-V特性曲线;不同入射光功率下,(b) P1和(c) P0的光电流密度Jph-V特性曲线,插图是-0.1V下光电流密度与入射光功率之间的关系曲线; (d) P1和P0的响应光谱曲线。图5表明器件的偏振特性。从图5可以看出,透射率随偏振角度周期性变化,相邻方向间的相位差在π/4附近,服从马吕斯定律。此外, 0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的消光比分别为18:1、18:1、18:1和20:1,TM波透过率均超过90%,表明该偏振红外探测器件具有良好的偏振性能。图5. (a) 1550 nm下,无光栅器件和0°, 45°, 90°和135°亚波长光栅器件的电学信号随入射光极化角度的变化关系;(b) 光栅器件透射谱。综上所述,研究团队制备的台面结构InGaAs PIN探测器,其响应范围为900 nm -1700 nm,在1550 nm和-0.1 V (300K) 下的探测率为6.28×1011 cmHz1/2/W。此外,0°,45°,90°和135°光栅的器件均表现出明显的偏振特性,消光比可达18:1,TM波的透射率超过90%。上述的原型器件作为一种具有良好偏振特性的台面结构短波红外偏振探测器,有望在偏振红外探测领域具有潜在的广泛应用前景。近日,相关研究成果以题“Opto-electrical and polarization performance of mesa-structured InGaAs PIN detector integrated with subwavelength aluminum gratings”发表在Optics Letters【47,6173(2022)】上,上述研究工作得到了基金委重大、基金委青年基金、中国科学院青年创新促进会、中国科学院战略性先导科技专项、怀柔研究部的资助。另外,感谢微加工实验室杨海方老师在电子束曝光等方面的细心指导和帮助。物理所E03组博士研究生张珺玚为第一作者。
  • 近日,市场监管总局办公厅发布《关于做好注册计量师注册有关工作的通知》
    近日,市场监管总局办公厅发布《关于做好注册计量师注册有关工作的通知》,最新的国家计量专业项目分类表在附件中一同发布。为方便量友查询使用,特转发国家计量专业项目分类表供量友参考。 国家计量专业项目分类表 长度-计量专业项目分类表编号项目子项目规程/规范名称规程/规范号010100激光波长——633nm稳频激光器检定规程JJG 353010200量块——量块检定规程 JJG 146 010301线纹标准线纹尺三等标准金属线纹尺检定规程JJG 71高等别线纹尺检定规程JJG 7324m因瓦基线尺检定规程JJG 306标准钢卷尺检定规程JJG 741分辨力板检定规程 JJG 827容栅数显标尺校准规范JJF 1280显微标尺校准规范JJF 1917010302工作线纹尺钢直尺检定规程JJG 1木直(折)尺检定规程JJG 2钢卷尺检定规程JJG 4纤维卷尺、测绳检定规程JJG 5套管尺检定规程JJG 473线缆计米器检定规程JJG 987π尺校准规范JJF 1423010401角度角度标准器角度块检定规程JJG 70正多面棱体检定规程 JJG 283多齿分度台检定规程JJG 472光学角规检定规程JJG 850010402角度角度常规测量仪器光学数显分度头检定规程JJG 57测角仪检定规程JJG 97水平仪检定器检定规程JJG 191自准直仪检定规程JJG 202小角度检查仪检定规程JJG 300旋光标准石英管检定规程JJG 864刀具预调测量仪检定规程JJG 938激光小角度测量仪检定规程JJG 998测微准直望远镜校准规范JJF 1077光学测角比较仪校准规范JJF 1078光学倾斜仪校准规范JJF 1083光学、数显分度台校准规范JJF 1114光电轴角编码器校准规范JJF 1115直角尺检查仪校准规范JJF 1140三轴转台校准规范JJF 1669倾角仪校准规范JJF 1915010403角度专用 测量仪四轮定位仪校准装置校准规范JJF 1489微机电(MEMS)陀螺仪校准规范JJF 1535捷联式惯性航姿仪校准规范JJF 1536陀螺仪动态特性校准规范JJF 1537钻孔测斜仪校准规范JJF 1550010501直线度和平面度直线度刀口形直尺检定规程JJG 63平尺校准规范JJF 1097010502直线度和平面度平面度平晶检定规程JJG 28平板检定规程JJG 117平面等倾干涉仪检定规程JJG 661研磨面平尺检定规程JJG 740平面等厚干涉仪校准规范JJF 1100010600表面粗糙度——干涉显微镜检定规程JJG 77光切显微镜校准规范JJF 1092表面粗糙度比较样块校准规范JJF 1099触针式表面粗糙度测量仪校准规范JJF 1105010701万能量具游标类量具通用卡尺检定规程JJG 30高度卡尺检定规程JJG 31电机线圈游标卡尺检定规程JJG 566010702微分类量具千分尺检定规程JJG 21内径千分尺检定规程JJG 22深度千分尺检定规程JJG 24杠杆千分尺、杠杆卡规检定规程JJG 26奇数沟千分尺检定规程JJG 182带表千分尺检定规程 JJG 427大尺寸外径千分尺校准规范JJF 1088整体式内径千分尺(6000mm~10000mm)校准规范JJF 1215测量内尺寸千分尺校准规范 JJF 1411010703指示表类 量具指示表(指针式、数显式)检定规程JJG 34杠杆表检定规程JJG 35010703万能量具指示表类 量具机械式比较仪检定规程 JJG 39百分表式卡规检定规程JJG 109扭簧比较仪检定规程JJG 118大量程百分表检定规程JJG 379深度指示表检定规程JJG 830内径表校准规范JJF 1102带表卡规校准规范JJF 1253010704角度量具直角尺检定规程JJG 7正弦规检定规程 JJG 37电子水平仪和合像水平仪检定规程JJG 103方箱检定规程JJG 194多刃刀具角度规检定规程JJG 275方形角尺检定规程JJG 1046框式水平仪和条式水平仪校准规范JJF 1084水平尺校准规范JJF 1085电子水平尺校准规范JJF 1119组合式角度尺校准规范JJF 1132通用角度尺校准规范JJF 1959010705量规类量具半径样板检定规程JJG 58塞尺检定规程JJG 62圆锥量规检定规程JJG 177光滑极限量规检定规程JJG 343标准环规检定规程JJG 894010705万能量具量规类量具针规、三针校准规范JJF 1207电子塞规校准规范JJF 1310楔形塞尺校准规范JJF 1548010801长度通用测量仪器长度常规测量仪器光学计检定规程 JJG 45工具显微镜检定规程JJG 56线纹比较仪检定规程JJG 72接触式干涉仪检定规程 JJG 101指示类量具检定仪检定规程JJG 201光栅线位移测量装置检定规程JJG 341量块光波干涉仪检定规程JJG 371读数、测量显微镜检定规程JJG 571激光干涉仪检定规程JJG 739感应同步器检定规程JJG 836测长机校准规范 JJF 1066投影仪校准规范 JJF 1093测长仪校准规范JJF 1189激光测径仪校准规范JJF 1250激光千分尺平行度检查仪校准规范JJF 1252数显测高仪校准规范JJF 1254量块比较仪校准规范JJF 1304线位移传感器校准规范JJF 1305扫描探针显微镜校准规范JJF 1351角位移传感器校准规范JJF 1352010801长度通用测量仪器长度常规测量仪器生物显微镜校准规范JJF 1402地面激光扫描仪校准规范JJF 1406数字式激光球面干涉仪校准规范JJF 1739凸轮轴测量仪校准规范JJF 1795微小孔径测量仪校准规范JJF 1806球径仪校准规范JJF 1831直线度测量仪校准规范JJF 1890激光干涉比长仪校准规范JJF 1913金相显微镜校准规范JJF 1914光学轴类测量仪校准规范JJF 1933010802坐标测量 仪器皮革面积测量机检定规程JJG 413图形面积量算仪检定规程JJG 660标准玻璃网格板检定规程JJG 832坐标测量机校准规范JJF 1064激光跟踪三维坐标测量系统校准规范JJF 1242坐标定位测量系统校准规范JJF 1251步距规校准规范JJF 1258影像测量仪校准规范JJF 1318关节臂式坐标测量机校准规范JJF 1408坐标测量球校准规范JJF 1422标准球棒校准规范JJF 1859基于结构光扫描的光学三维测量系统 校准规范JJF 1951010803测微仪气动测量仪检定规程JJG 356010803长度通用测量仪器测微仪斜块式测微仪检定器检定规程 JJG 525引伸计标定器校准规范JJF 1096电感测微仪校准规范JJF 1331激光测微仪校准规范JJF 1663光栅式测微仪校准规范JJF 1682电容式测微仪校准规范JJF 1944010804形状测量仪圆度、圆柱度测量仪检定规程JJG 429表面轮廓表校准规范 JJF 1476圆度定标块校准规范 JJF 1485010805测厚仪X射线测厚仪检定规程JJG 480磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定 规程JJG 818超声波测厚仪校准规范JJF 1126厚度表校准规范JJF 1255X射线荧光镀层测厚仪校准规范JJF 1306湿膜厚度测量规校准规范 JJF 1484橡胶、塑料薄膜测厚仪校准规范 JJF 1488掠入射X射线反射膜厚测量仪器校准 规范JJF 1613电解式(库仑)测厚仪校准规范JJF 1707010901齿轮测量齿轮标准器齿轮渐开线样板检定规程JJG 332齿轮螺旋线样板检定规程JJG 408标准齿轮检定规程JJG 1008010902齿轮测量 仪器跳动检查仪校准规范JJF 1109手持式齿距比较仪校准规范JJF 1121010902齿轮测量齿轮测量 仪器齿轮螺旋线测量仪器校准规范JJF 1122基圆齿距比较仪校准规范JJF 1123齿轮渐开线测量仪器校准规范JJF 1124滚刀检查仪校准规范JJF 1125铣刀磨后检查仪校准规范JJF 1138齿轮齿距测量仪校准规范JJF 1209齿轮双面啮合测量仪校准规范JJF 1233齿轮测量中心校准规范JJF 1561010903齿轮测量 量具公法线千分尺检定规程JJG 82齿厚卡尺校准规范JJF 1072圆柱直齿渐开线花键量规校准规范JJF 1557011001螺纹测量螺纹测量仪器石油螺纹单项参数检查仪校准规范JJF 1063丝杠动态行程测量仪校准规范JJF 1410螺纹量规扫描测量仪校准规范JJF 1950011002螺纹测量量具螺纹千分尺检定规程JJG 25螺纹样板检定规程JJG 60石油螺纹工作量规校准规范JJF 1108圆柱螺纹量规校准规范JJF 1345011100轴承测量——轴承内外径检查仪检定规程JJG 471球轴承轴向游隙测量仪检定规程JJG 626深沟球轴承跳动测量仪检定规程JJG 784深沟球轴承套圈滚道直径、位置测量仪检定规程JJG 785轴承套圈厚度变动量检查仪检定规程JJG 819011100轴承测量——滚动轴承宽度测量仪检定规程JJG 885滚动轴承径向游隙测量仪校准规范JJF 1089轴承套圈角度标准件测量仪校准规范JJF 1113圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪校准规范JJF 1545轴承圆锥滚子直径、角度和直线度比较测量仪校准规范JJF 1684011201测绘仪器及检定装置测绘仪器检定装置 经纬仪检定装置检定规程JJG 949水准仪检定装置检定规程JJG 960长度基线场校准规范JJF 1214011202测绘仪器水准标尺检定规程JJG 8全站型电子速测仪检定规程JJG 100光学经纬仪检定规程JJG 414水准仪检定规程JJG 425光电测距仪检定规程JJG 703超声波测距仪检定规程JJG 928手持式激光测距仪检定规程JJG 966工业测量型全站仪检定规程JJG 1152垂准仪校准规范JJF 1081平板仪校准规范JJF 1082全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范JJF 1118激光扫平仪校准规范JJF 1166脉冲激光测距仪校准规范JJF 1324工具经纬仪校准规范JJF 1349陀螺经纬仪校准规范JJF 1350011202测绘仪器及检定装置测绘仪器非接触式测距测速仪校准规范JJF 1612望远镜式测距仪校准规范JJF 1704011301长度其它测量仪器长度工程专用仪器焊接检验尺检定规程JJG 704刮板细度计检定规程项目子项目规程/规范名称规程/规范号020101质量天平
  • 2GL双光子灰度光刻技术成为消除台阶效应的光学加工解决方案
    斯图加特大学的Harald Giessen课题组研究人员使用Nanoscribe的双光子灰度光刻系统Quantum X加工出了具有优异光学性能的双层透镜(下方左图)。采用非球面面型设计的透镜对聚焦效率有明显提升,并且双层透镜对比单层透镜在时场上有明显提升(下方右图)。“我们设计、打印和优化了直径为300微米的空气间隔双透镜。优化后,双透镜的顶部透镜残余形状偏差小于100纳米,底部透镜残余形状偏差小于20纳米。我们利用USCF1951分辨率测试图表检查光学性能,发现分辨率达到645线对每毫米。” ---Harald Giessen课题组在实验中,研究人员引入了传统的双光子聚合技术(2PP)与先进的双光子灰度光刻技术(2GL)之间的比较。采用双光子灰度光刻技术加工出的透镜表面无台阶结构(step free),能够带来优异的光学性能。这是由于传统的双光子聚合技术中光斑大小不能全自动进行调节,导致加工出的透镜表面存在台阶结构,而这是微光器件中不希望看到的,因此即使多次对结构进行迭代优化,始终难以有满意的结果。双层透镜在USCF 1951标准的测试中结果高达645lp/mm,其中300微米口径的透镜PV值测量结果达到100nm,研究人员认为此数值有希望到达20nm。USAF-1951是目前唯一公认的能够对光学器件进行测量和量化的标准。尽管会受到系统中的镜头、匀光器、CMOS传感器等各组件性能的影响,也会有人眼识别带来的误差,但是透镜的性能瓶颈是能够明显看出的。测试结果是该透镜的分辨率达到645lp/mm,而在网上能搜索到的商用镜头的Z高数值为200lp/mm左右。也就是说这个数值代表了打印的透镜具有优异光学性能,适用于高要求的图像采集系统和显示系统。上图为使用共聚焦显微镜测试的PV值结果。这个数值反映了透镜设计值与测量值的误差,同时要参考透镜的口径进行评价,测量过程是对双层透镜进行单独测量,上方口径较大的300微米直径的透镜PV值为100nm,下方口径为162微米的透镜PV值为20nm,一般情况下,透镜的口径越大,PV值越难控制。同时,共聚焦测试出空间均方根表面粗糙度为4nm。4nm表面粗糙度和20nm PV值,这两个数值为双层透镜的645lp/mm分辨率提供了基础保证,也证明了双光子灰度光刻技术适用于加工超高精度微光学器件。双光子灰度光刻技术优势传统的双光子聚合技术(2PP) 对比其他加工技术的优势在于加工体素的悬空,可以一步打印出不用支架支撑的具有三维复杂结构的微纳器件,如钟摆结构和倒扣结构。这种比较简单的双光子聚合技术利用均一或变化缓慢的光斑在三维空间内逐层移动将结构加工出,这种技术加工出的结构就像金字塔一样具有一个个台阶,这是因为光斑大小没有随结构形状进行快速变化而产生的。基于传统双光子聚合技术,Nanoscribe公司推出了双光子灰度光刻技术(2GL)。该技术能够将悬空的光斑以1MHz的频率进行4096级调节,软件和硬件上都实现了全自动。结合灰度技术后,由于两个值不再受Z小加工体素的限制,而是依赖于光斑的变化速率与级数,打印结构的形状精度和表面粗糙度可以得到显著提升。双光子聚合技术和双光子灰度光刻技术的对比。左图为双光子聚合技术,右图为双光子灰度光刻技术Nanoscribe公司产品应用经理Benjamin Richter分别使用传统的双光子聚合技术(下图左侧)与双光子灰度光刻技术(下图右侧)加工出一个小姑娘模型,来验证台阶效应的消除。这简直是从低分辨率升级到了4K时代。在提升精度的同时,灰度技术还可以显著提升加工速度。4096级光斑大小调节能够以一层加工出灰阶位数为12bit的结构。Nanoscribe的QX平台系列设备比PPGT2的加工速度提升了1个数量级。 PMID: 36785392 DOI: 10.1364/OE.480472详情请咨询纳糯三维科技官方网站 nanoscribe-solutions.cn联系我们 china@nanoscribe.com德国总部中国子公司Hermann-von-Helmholtz-Platz6,76344 Eggenstein-Leopolds-hafen,Germany上海徐汇区桂平路391号B座1106A+49 721 9819 800china@nanoscribe.com
  • 应用 | 定向有机玻璃表面能与黏结强度研究
    摘要酸处理和等离子处理后定向有机玻璃表面粗糙度和表面极性增加,同时表面润湿性能得到改善,使黏结强度分别上升了14%和22%;而过渡层预处理提高了基材表面能,处理后定向有机玻璃表面极性与TPU相近,降低了界面张力,明显改善界面黏结性能,黏结强度由4.44kN/m上升至23.61kN/m。研究背景轻度交联和定向研磨赋予了定向有机玻璃(stretched acrylicsheet)更为优异的力学性能、抗裂纹扩展性能和光学性能,使其强度高、韧性优良,具有良好的耐热性和耐久性,因此成为航空透明件的主要材料。定向有机玻璃与热塑性聚氨酯(TPU)中间层作为航空有机层合结构透明件的关键材料,二者间界面的黏结强度是影响有机层合透明件在工程应用中可靠性的重要因素。实验部分接触角测试:采用德国KRÜ SS接触角测量仪测量液体在固体表面上的接触角。每次滴液2μL,在样品表面稳定30s后读取结果。取10个接触角平均值作为此液体在该表面的接触角。所有测量均在室温(25 ℃)下进行。测试液体使用去离子水、二碘甲烷和乙二醇,测试液体表面能参数如表1所示。 表面能计算:根据Van Oss理论,对表面能有贡献的除了色散力外还有极性作用力,并将极性部分视为电子给体与电子受体之间的相互作用。因此表面能分为Lifshitz-vander Waals分量γLW和Lewis酸碱分量γAB(分为Lewis酸分量γ+和Lewis碱分量γ-)。固体的表面能γS和液体的表面能 γL可分别表示为: 固液之间界面张力γSL与固体的表面能和液体的表面能的关系为: 根据杨氏方程,可得: 表面能作为衡量润湿性能的重要参数,固体表面能可以通过测量一系列测试液体在固体表面上的接触角,通过上述方程就可以计算。结果与讨论由于界面的形成、结构和稳定会受到多种物理、化学因素的影响,目前没有单一黏结理论可以解释所有的黏结现象。但不论是何种黏结机理,都要求黏结的二者具有良好的润湿性能。将结合在一起的两相分开所需力做的功称之为Wa,为: 式中:γ1, γ2分别为两相表面能;γ12为两相间界面张力。从粘附功公式可知,增大两相表面能或者降低两相之间界面张力都可以提高黏结强度。不同预处理方法处理的定向有机玻璃基材和TPU胶片表面接触角测试结果如表2所示。由红外结果可知,酸处理和等离子处理后与水接触角定向有机玻璃表面C=O极性基团含量增加,亲水性增加,酸处理和等离子处理后水接触角减小;且酸处理和等离子处理后表面粗糙度增加,有利于接触角的降低。而过渡层处理后,样品表面疏水基团-(CH₂ )-含量增加,表面粗糙度下降,故水接触角增加。 根据表2的接触角结果计算得到的各材料表面能,结果见表3。TPU表面能较处理前后定向有机玻璃都低,说明TPU作为中间层材料可以在定向有机玻璃表面铺展,且处理后样品表面能增加,更有利于TPU在表面的铺展和吸附。由表3中参数可知定向有机玻璃和TPU都属于极性聚合物,且呈现出明显的Lewis碱特性。定向有机玻璃的极性源于侧链上的酯基;而TPU的极性来自于主链上的氨基甲酸酯基、醚键等基团。材料γAB大小差异与极性基团在分子结构中所处位置有关。高聚物的极性大小可通过偶极矩来判断,极性基团活动性越好,高聚物极性越大。TPU的线性主链上氨基甲酸酯基和醚键酯键能形成分子内氢键,使得极性下降。由红外结果可知,经酸处理和等离子处理后,定向有机玻璃表面含氧基团数量增加,故表面能极性分量γAB增大。而过渡层界面相较于定向有机玻璃表面具有更多的-(CH₂ )-基团,柔性优于定向有机玻璃,有利于降低界面张力;同时过渡层界面的表面自由能极性分量与TPU胶片相近,由润湿理论所述当黏结剂与被黏体的极性相匹配时,界面张力最小;且处理后表面能增加,由粘附功公式可知,过渡层处理同时增加了表面能并降低了界面张力,有利于提高TPU与定向有机玻璃之间的黏附功。小结(1)酸处理和等离子处理在提高定向有机玻璃表面粗糙度的同时增大了基材的表面张力,增加了表面极性,提高了黏结界面处分子间相互作用力,从而改善了TPU在基材表面的黏结性能。但界面处物理吸附力对提高黏结强度效果有限,经酸处理和等离子处理后定向有机玻璃与TPU黏结强度分别提高了14%和22%。(2)过渡层处理大幅度改善了定向有机玻璃与TPU的黏结性能。这是由于形成了与定向有机玻璃和TPU具有一定化学相容性的柔性界面,同时与TPU极性匹配,增大表面能并降低了界面张力。过渡层处理后黏结强度由4.44 kN/m上升至23.61 kN/m。(3)比较三种预处理方法对定向有机玻璃表面性能的影响以及与TPU间黏结强度差异,相较于增加表面粗糙度和物理吸附作用,改善界面的极性匹配性和化学相容性对提高TPU与定向有机玻璃间的黏结性能更具优势。本文有删减,详细信息请参考原文。
  • 使用OLS5100激光共聚焦显微镜对功能性薄膜进行检测
    食品包装、工业材料和医疗应用中使用的薄膜表面具有各种特性,如透明度、光泽度、防水性、防污性和非粘附性。表面处理和加工工艺用于增加各种表面功能。为了评估薄膜的表面处理和加工质量,测量表面粗糙度至关重要。这项检测会测量薄膜表面细微不平整的粗糙度,并对其进行数值量化。测量表面粗糙度的一种方法是使用3D激光共焦显微镜。在一次实验中,我们试图使用聚乙烯薄膜(食品保鲜膜)和抗静电薄膜来验证薄膜中的静电和表面粗糙度之间是否存在关系。为了进行粗糙度测量,我们使用了LEXT OLS5100 3D激光共聚焦显微镜。继续阅读以了解结果!目视比较抗静电薄膜与聚乙烯薄膜的表面状况我们能够使用OLS5100 3D激光共聚焦显微镜目视确认了这两种薄膜的表面状况。OLS5100 显微镜使用405 nm紫激光束扫描样品表面以采集3D数据。该系统与可适应405 nm波长并减少像差的专用LEXT物镜配对,可以清晰地捕获传统光学显微镜和普通激光显微镜难以捕获的精细图案和缺陷。光学系统也是非接触式的,因此,即使是薄膜等柔软样品,也无需担心会造成表面损坏。红色激光(658 nm:0.26 μm 线距)与紫色激光(405 nm:0.12 μm 线距) 在此图中,您可以清楚地看到聚乙烯薄膜的表面没有奇特的形状,并具有轻微的不平整。相比之下,抗静电薄膜则存在周期性亚微米到几十纳米的锯齿状不平整。50倍物镜下的聚乙烯薄膜(食品保鲜膜)与50倍物镜下的抗静电薄膜 量化抗静电薄膜与聚乙烯薄膜的表面状况接下来,通过使用相同的3D激光共聚焦显微镜测量表面粗糙度,量化了这两种薄膜表面的视觉不平度差异。在这一步中,重要的是选择合适的透镜来观察样品,以获得较为可靠的测量结果。得益于Smart Lens Advisor,OLS5100显微镜可以轻松确定*所选物镜是否适合样品。在本例中,系统确定专用LEXT 50倍物镜适用于薄膜的粗糙度测量。显微镜使用50倍物镜测量这两种薄膜时获得了以下结果:测量中值得注意的粗糙度参数为Sq、Sz、Sa、Sdr和Sal。以下是对这些参数的概括说明:Sq(均方根高度)、Sz(最大高度)和Sa(算术平均高度)这些参数表示与平均表面相比的不平度大小。在本例中,值较大的抗静电薄膜表示不平度较大。Sdr(界面扩展面积比)Sdr表示表面积的增长率。在本例中,具有较小Sdr值的聚乙烯薄膜表面积较小。相比之下,由于表面的不平度较大,抗静电薄膜的表面积较大。Sal(自相关长度)虽然大多数参数评估的是高度方向的粗糙度,但Sal是少数关注横向(如条纹和颗粒密度)的参数之一。Sal值越小表示形状越陡、颗粒越细。相反,Sal值越大则表示表面的不均匀形状越平缓。因此,我们可以得出结论,抗静电薄膜的Sal值越小,在不均匀表面上的颗粒状越精细。用表面粗糙度数据测定薄膜静电静电量的三个主要决定性因素是接触面积、摩擦力和湿度。在本文中,我们重点关注的是与表面粗糙度密切相关的接触面积。一般来说,物体之间的接触面积越大,产生的静电荷就越多。在这个实验中,我们可以看到物体之间接触面积小的抗静电薄膜比接触面积大的聚乙烯薄膜产生的静电小。与聚乙烯薄膜更光滑的表面相比,抗静电薄膜较大的不平度减小了接触面积。您可以在下面看到电荷量与表面粗糙度数据的关系:抗静电薄膜与聚乙烯薄膜(食品保鲜膜)
  • 我国在POPs快速检测方面取得新进展
    持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)对人类健康和生态环境具有很大的威胁。作为POPs主要来源之一的工业化学品多氯联苯(PCBs),不但能在环境中长期残留、可长距离迁移,还具有脂溶性和生物蓄积性,对人类和动植物有很大的毒副作用,已引起了国际社会的高度关注。目前对PCBs的常用检测方法主要有:荧光光谱法、色谱分析法以及气相色谱同位素稀释飞行时间质谱分析法等等,这些方法不仅需要复杂昂贵的仪器设备,而且检测周期长,不能满足人们对这些高毒性、低浓度的特殊污染物进行快速、痕量检测的迫切需要。   近年来,中科院合肥物质科学研究院固体物理所孟国文小组致力于探索用纳米材料的优异性能检测PCBs的新方法,他们追求的目标是,通过设计构筑新的纳米结构,将其作为检测器件的敏感工作单元,实现对POPs的高灵敏、高选择、可信度高、重复性好的快速实时在线检测。经过科研人员的不懈努力,取得了一些初步进展。例如:发明了一种基于多孔ZnO的表面光电压变化快速检测两种PCBs(PCB29和PCB101)的新方法及原型器件(Langmuir 26, 13703(2010) 专利申请号:200910185596.6) 基于银纳米“树枝晶”表面增强拉曼散射(SERS)效应对PCB77的快速检测(J. Appl. Phys.107, 044315 (2010) 专利申请号:20091016342.9)。   科研人员在研究中发现,由于每个纳米“树枝晶”在一定范围内是一个独立的小“单元”,在“单元”与“单元”之间会出现“空缺”,所以,如果SERS信号的取样点不巧取在了“空缺”的位置,则所获得的Raman信号就不能反映实际情况。在前期研究的基础上,黄竹林博士生在导师孟国文和中科院离子束与生物工程重点实验室黄青研究员的共同指导下,根据具有纳米级粗糙度的贵金属颗粒或溶胶表面,在某一波长激光的照射下,吸附分子的拉曼散射信号大幅度增强的SERS效应,构筑了大面积范围内SERS信号可重复的高度有序Ag@Au纳米棒阵列,并实现了对痕量PCBs的快速检测。为了检验衬底上不同位置SERS信号的重复性与一致性,他们在同一衬底上任意选取了7个点,测量结果发现R6G的特征峰相当强度涨落非常小,说明这种新衬底的SERS活性均匀、稳定、可信、重复性好。他们在该衬底上,实现了对三氯联苯PCB20的快速痕量检测。   相关成果申请了国家专利(200910184967.8),撰写的论文发表在Adv. Mater. 22, 4136(2010) 上。该工作得到“纳米研究”重大科学研究计划、国家自然科学基金以及中国科学院创新工程等项目的资助。
  • “微莲花,微祝福” | 无掩膜激光直写光刻仪3D灰度曝光应用
    近年来,实现微纳尺度下的3D灰度结构在包括微机电(MEMS)、微纳光学及微流控研究领域内备受关注,良好的线性侧壁灰度结构可以很大程度上提高维纳器件的静电力学特性,信号通讯性能及微流通道的混合效率等。相比一些获取灰度结构的传统手段,如超快激光刻蚀工艺、电化学腐蚀或反应离子刻蚀等,灰度直写图形曝光结合干法刻蚀可以更加方便地制作任意图形的3D微纳结构。该方法中,利用微镜矩阵(DMD)开合控制的激光灰度直写曝光表现出更大的操作便捷性、易于设计等特点,不需要特定的灰度色调掩膜版,结合软件的图形化设计可以直观地获得灰度结构[1]。由英国皇家科学院院士,剑桥大学Russell Cowburn教授主导设计研制的小型无掩膜激光直写光刻仪(MicroWriter, Durham Magneto Optics),是一种利用图形化DMD微镜矩阵控制的直写曝光光刻设备。该设备可以在无需曝光掩膜版的条件下,根据用户研究需要,直接在光刻胶样品表面上照射得到含有3D灰度信息的曝光图案,为微流控、MEMS、半导体、自旋电子学等研究领域提供方便高效的微加工方案。此外,它还具备结构紧凑(70cm × 70cm X×70cm)、高直写速度,高分辨率(XY ~ 0.6 um)的特点。采用集成化设计,全自动控制,可靠性高,操作简便。目前在国内拥有包括清华大学、北京大学、中国科技大学、南京大学等100余家应用单位,受到广泛的认可和好评。结合MicroWriter的直写曝光原理,通过软件后台控制DMD微镜矩阵的开合时间,或结合样品表面的曝光深度,进而可以实现0 - 255阶像素3D灰度直写。为上述相关研究领域内的3D线性灰度结构应用提供了便捷有效的实验方案。图1 利用MicroWriter在光刻胶样品表面上实现的3D灰度直写曝光结果,其中左上、左下为灰度设计原图,右上、右下为对应灰度曝光结果,右上莲花图案实际曝光面积为380 × 380 um,右下山水画图案实际曝光面积为500 × 500 um 图2 利用MicroWriter实现的3D灰度微透镜矩阵曝光结果,其中SEM形貌可见其优异的平滑侧壁结构 厦门大学萨本栋微纳米研究院的吕苗研究组利用MicroWriter的灰度直写技术在硅基表面实现一系列高质量的3D灰度图形转移[2],研究人员通过调整激光直写聚焦深度以及优化离子刻蚀工艺,获得具有良好侧壁平滑特征的任意3D灰度结构,其侧壁的表面粗糙度低于3 nm,相较此前报道的其他方式所获得的3D灰度结构,表面平滑性表现出显著的优势。MicroWriter的灰度曝光应用为包括MEMS,微纳光学及微流控等领域的研究提供了优质且便捷的解决方案。图3 利用MicroWriter激光直写在硅基表面实现图形转移过程示意图图4 利用MicroWriter激光直写曝光在硅基表面转移所得的3D灰度结构的实际测量结果与理论设计比较,其中图a中红色散点表示实际图形结构的纵向高度,黑色曲线为图案设计结果;图b中左为设计图形的理论各点高度,右为实际转移结果的SEM形貌结果,其中标准各对应点的实际高度。综上可以看出其表现出优异的一致性图5 利用AFM对抛物面硅基转移结构的测量与分析,可以看到起侧壁的表面平滑度可以小至3 nm以下,表现出优异的侧壁平滑性 利用MicroWriter激光直写曝光技术,不仅可以直接制备任意形状的硅基微纳灰度结构,而且可以将制备的3D结构作为模具、电镀模板或牺牲层来应用在其他材料上,如聚合物、金属或玻璃等。这种直观化的激光直写技术在诸多维纳器件研究领域中表现出显著的应用优势和开发前景。 参考文献:[1] Hybrid 2D-3D optical devices for integrated optics by direct laser writing. Light Sci. Appl. 3, e175 (2014)[2] Fabrication of three-dimensional silicon structure with smooth curved surfaces. J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS 15(3), 034503 相关参考:英国皇家科学院院士、剑桥大学教授Russell Cowburn介绍:https://www.phy.cam.ac.uk/directory/cowburnr
  • 日立高新:在中国开售纳米尺度3D光学干涉测量系统VS1800
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2019年3月5日,日立高新技术科学公司宣布,在中国开始销售利用光干涉原理进行非接触式无损伤三维表面形态测量的纳米尺度3D光学干涉测量系统——VS1800 span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " 【 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C316288.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 产品链接 /span /a span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " 】 /span 。据悉,VS1800于2018年年底在日本发布并销售,今日起,中国市场正式开始发售。 /p p   VS1800搭配有支持多目的表面测量国际标准“ISO 25178*1参数对比工具”,通过简单而准确的样品测量支持客户的分析业务,与此同时,凭借不断创新积累的三维测量性能,实现高精度、高分辨率的表面性状的测量。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/f8ecf284-1695-4c8e-bf63-a2c0093622f0.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" style=" width: 300px height: 423px " width=" 300" vspace=" 0" height=" 423" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " VS1800:通过分析工具和测量技术支持三维表面性状测量 /span /p p   strong   span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 产品开发背景 /span /strong /p p   在半导体、汽车、食品、医药品等产业领域的材料研究和开发方面,为了提高产品的性能与功能,对产品表面的粗糙度、凸凹不平、翘曲等表面形状的评估变得尤其重要。以往,表面形态的测量方法,一般是采用 strong 触针式粗糙度测量仪等进行二维测量(线+高差) /strong 。但近年来,伴随着材料的薄膜化和微细构造化的加速,需要能够获取更多的信息,传统测量手段受到限制。进而,采用 strong 扫描型白光干涉显微镜*2和激光显微镜*3等进行三维测量(面+高差) /strong 便得到了进一步灵活应用。 /p p   此外,2010年,三维表面形态评估的国际标准ISO 25178的制定,确立了评估方法,在此背景下,实施三维测量的企业和研究机构等日益增多。随之,表面形态测量上的测量与分析的简单化以及应对多种样品的测量等问题日益凸显,为解决这些测量问题,VS1800应运而生。 /p p    span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " strong 产品解决了哪些测量问题? /strong /span /p p   此次发售的VS1800, 搭配了符合ISO 25178标准的分析工具 “ISO 25178参数对比工具”。在ISO 25178标准中规定了评估表面性状的32个项目的参数,但在对比样品时,选择最适合评估的参数很难,成为分析业务的难题。“ISO 25178参数对比工具”,通过按差异程度大小顺序自动对测量的参数值进行依次排序,可轻松选出最适合对比样品的参数,从而支持客户的分析业务。 /p p   此外,VS1800通过光干涉方法*4,除了可实现大视野测量、0.01nm的垂直方向分辨率*5、高重现性外,亦通过日立高新技术科学自主研发的技术,继承了多层膜的无损伤测量等传统产品的高测量性能。此外,该产品还可搭配“大倾斜角测量选配 ”*6功能,通过捕捉大倾斜角斜面的微弱的干涉条纹变化,实现传统的光干涉方式无法实现的大倾斜角斜面测量,从而应对多种多样的样品表面性状的三维测量。 /p p   至此,在表面分析系统解决方案方面,日立高新技术集团拥有了可实现极微细样品高分辨率测量的原子力显微镜、获得更大视野的扫描电子显微镜、高精度测量可能的VS1800等产品阵容,满足相关用户更广泛需求。 /p p    span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " strong 产品主要特点 /strong /span /p p    strong (1)高测量性能 /strong /p p   ■ 垂直方向分辨率:利用光干涉方法,通过独自的算法,实现0.01 nm*的垂直方向分辨率 /p p   ■ 重现性:利用干涉条纹测量凸凹的高度,通过将来自Z驱动机构的影响最小化,实现0.1 %以下的重现性 /p p   ■ 测量速度:由于不需要样品的前处理,只要将样品放置在样品台上即可完成测量准备。通过光干涉方法最快5秒钟即可完成测量 /p p   ■ 测量视野:以从干涉条纹获取的信息为基础进行凸凹高度的测量,由此可实现广范围(One-shot最大6.4 mm× 6.4 mm)测量与高垂直方向分辨率的两者兼顾。此外,通过连接多个数据的图像,可进一步实现广范围的分析 /p p   ■ 无损伤测量:通过日立高新技术科学自主研发的技术,对玻璃和薄膜等透明多层结构样品进行测量时,无需对样品进行加工切割成截面,即可在无损伤的情况下,完成多层结构样品的各层厚度或异物混入状况的确认以及缺陷分析等 /p p    strong (2) 易于使用的操作界面 /strong /p p   采用直观易懂的操作界面,能够轻而易举地进行图像分析处理前后的图像对比,从而支持分析时的最合适图像处理选择。此外,可简单地列出处理与分析的内容、创建独自的分析参数、重复使用分析参数等,并且还可批量处理数据,由此实现统一管理多个样品和分析结果,减轻繁琐复杂的后处理。 /p p    strong (3) ISO 25178参数对比工具 /strong /p p   在对比多个样品时,通过将ISO 25178标准中规定的32项参数值按差异的大小顺序重新排列,从而在样品对比时能够轻松选取最适参数,支持客户的分析业务。 /p p    strong (4) 硬件升级 /strong /p p   按每一台XY样品台的驱动方式,设计了3个类型的产品,即基础模式的手动型Type 1、电动型Type 2、Type 3。从Type 1到Type 2、Type 3,均可根据不同的用途进行升级。 /p p    strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(112, 48, 160) " 【附注】 /span /strong /p p   *1 ISO 25178:规定表面形态评估方法的国际标准。 /p p   *2扫描型白色干涉显微镜:利用 span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) " /span 光干涉原理进行非接触式、无损伤的表面形态测量的测量设备。 /p p   *3激光显微镜:将激光作为光源进行表面形态测量的测量设备。 /p p   *4光干涉方法:是利用两列或两列以上的光波相互叠加而出现光明暗(干涉条纹)现象(干涉)的检查方法。 /p p   *5 0.01 nm的垂直方向分辨率为Phase模式时的性能。 /p p   *6“大倾斜角测量选配”为选择项目。 /p
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