Park XE15大樣品原子力顯微鏡

1概覽

Increase your productivity with our powerfully versatile atomic force microscope

Park XE15具有眾多的獨特功能，是處理多種樣品的共享實驗室、進行多變量實驗的研究院以及晶片故障分析工程師的。同時，合理的價格和穩(wěn)健的功能使之成為業(yè)內(nèi)最的大型樣品原子力顯微鏡之一。

Unique MultiSample™ scan boosts research productivity

Park XE15能夠一次性掃描和測量多個樣品，讓您的效率一高再高。您只需要將樣品放入工作臺，再啟動掃描程序便可。該功能也可以讓您在相同的環(huán)境條件下掃描樣品，從而提高數(shù)據(jù)的精確性和穩(wěn)定性。

Large sample size increases possibilities

與大多數(shù)的原子力顯微鏡不同，Park XE15可掃描尺寸為200 mm x 200 mm的樣品。這樣既滿足了研究員對掃描大樣品的需求，也讓故障分析工程師能夠掃描硅片。

Features adaptable to any need

Park XE15配有絕大多數(shù)的掃描模式，可掃描各種尺寸的樣品。得益于此，Park XE15是共用實驗室的配置，能夠滿足每個人的需求。

2技術信息

The most convenient sample measurements with MultiSample™ scan

Park XE15 MultiSample™ scan system

? 一次性自動多樣品成像

? 特別設計的多樣品卡盤，可裝載多達16個樣品

? 全機動XY軸樣品臺，行程范圍達150 mm x 150 mm

借助電動樣品臺，MultiSample™掃描模式能夠允許用戶自行編程，借助自動化步進掃描，實現(xiàn)多區(qū)域成像。

流程如下：

1.記錄用戶定義的多個掃描位置

2.在個掃描位置成像

3.提升懸臂

4.將電動樣品臺移至下一個用戶定義坐標

5.探針接近

6.重復掃描

記錄多個掃描位置十分簡單，您可以輸入樣品-樣品臺坐標或使用兩個參考點校正樣品位置。該自動化功能大大減少您在掃描過程中需要的工作，極大提高了生產(chǎn)力。

Accurate XY Scan by Crosstalk Elimination

Park Systems的串擾消除(XE)掃描系統(tǒng)能夠有效解決上述問題。我們使用了二維柔性平臺專門掃描樣品的XY軸位置，并通過壓電疊堆傳動裝置專門掃描探針懸臂的Z軸位置。用于XY軸掃描的柔性平臺采用了固體鋁材，其具有超高的正交性和出色的平面外運動軌跡。柔性平臺可在XY軸掃描大型樣品（1 kg左右），頻率達100 Hz左右。由于XY軸的帶寬要求遠低于Z軸的帶寬要求，因此該掃描速度已然足夠。用于Z軸掃描的壓電疊堆傳動裝置具有大的推拉力和高共振頻率（約10 kHz）。

XE-Peformence

上圖(a)表示Park Systems XE系統(tǒng)的背景曲率為零，而(b)是傳統(tǒng)的原子力顯微鏡系統(tǒng)的管式掃描器的典型背景曲率，(c)展示了這些背景曲率的橫截面。

上圖展示了XE系統(tǒng)(a)和傳統(tǒng)原子力顯微鏡(b)掃描硅片時，未處理的成像圖。由于硅片屬于原子級光滑材料，因此圖像中的彎曲大多數(shù)是掃描器所引起的。圖9(c)展示了圖9中(a)(b)圖像的橫截面。由于管式掃描器本身帶有背景曲率，因此當X軸的位置移動15 μm時，平面外移動可達80 nm。而在相同的掃描范圍內(nèi)，XE掃描系統(tǒng)的平面外移動則不超過1 nm。XE掃描系統(tǒng)的另一大優(yōu)勢是Z軸伺服回應。圖10是XE掃描系統(tǒng)在無接觸模式下拍下的一個多孔聚合物球體（二乙烯苯）的圖像，其直徑大約為5 µm。由于XE掃描系統(tǒng)的Z軸伺服回應極其精準，探針可以精確地沿著聚合物球體上的大曲率以及小孔平面結(jié)構移動，而不會壓碎或粘連在其表面上。圖11是Z軸伺服回應在平坦背景上高性能的表現(xiàn)。

Best Life, by True Non-Contact™ Mode

在True Non-Contact™模式中，探針與樣品的距離在相互原子力的控制下，被成功地控制在幾納米之間。探針振動幅度下，大大減少了探針與樣品的接觸，從而完好地保護了探針和樣品。

 Longer Tip Life and Less Sample Damage

原子力顯微鏡探針的十分脆弱，這使得它在接觸樣品后會快速變鈍，從而限制原子力顯微鏡的分辨率和圖像的質(zhì)量。對于材質(zhì)較軟的樣品，探針會破壞樣品，導致其高度測量不準確。相應地，探針保持完整性意味著顯微鏡可以持續(xù)提供高分辨率的精確數(shù)據(jù)。XE系列原子力顯微鏡的真正非接觸模式能夠極大程度保護探針，從而延長其壽命，并減少對于樣品的破壞。下圖中以1:1的長寬比展示了XE系列原子力顯微鏡掃描淺溝道隔離樣品的未處理圖像，該樣品的深度由掃描電子顯微鏡(SEM)確定。在成像20次之后，探針幾乎有沒任何磨損。

3原子力顯微鏡模式

The Most Extensible AFM Solution

Supports Park’s most extensive range of SPM modes and options in the industry

現(xiàn)如今，研究院需要描述不同測量條件和樣品條件下的各類物理性質(zhì)。Park Systems帶來業(yè)內(nèi)最多的掃描探針顯微鏡模式、最多的原子力顯微鏡選擇和的兼容性和升級性，讓樣品的表征掃描變得簡單。