18.03.2024

На физическом факультете установили атомно-силовой микроскоп Vega


В главном здании физического факультета (кафедра физической электроники, аудитория Ц-66) установили исследовательский атомно-силовой микроскоп Vega с исключительным уровнем автоматизации. 14 шаговых двигателей управляют всеми подвижными частями микроскопа, а интеллектуальное программное обеспечение с нейросетью стирает грань между оптическим и АСМ изображением. Микроскоп Vega реализует полный набор самых современных методов АСМ, а благодаря обширной моторизации юстируется автоматически, в отличие от большинства моделей микроскопов.

В настоящее время не существует другого конкурентного типа микроскопии, который позволял бы оценивать одновременно и структурные особенности, и функциональную активность как биологических объектов, так и микроэлектронных изделий с атомарным разрешением.

Атомно-силовая микроскопия основана на регистрации характеристик взаимодействия иглы, имеющей радиус закругления порядка 10 нм, с поверхностью. Острота иглы определяет латеральное разрешение при количественном исследовании нанорельефа. При этом разрешение по высоте определяется шумами измерительной системы; электроника микроскопа Vega обеспечивает шумы не более 0,3 Å. Кроме непосредственного определения рельефа поверхности, в базовой конфигурации микроскопа доступно около 50 методик измерений. Так, при использовании зонда с магнитным покрытием можно исследовать магнитную структуру материала. Классический пример магнитно-силовой микроскопии – визуализация записанных битов на жестком диске. Проводящие зонды позволяют включить в рассмотрение электростатические силы, что дает возможность определять локальные свойства проводимости, строить карту потенциала поверхности и её емкости, а также осуществлять микроскопию пьезоотклика. Эти методики особенно востребованы в микроэлектронике, технологии микроэлектромеханических систем (МЭМС), физике тонких органических пленок. Прыжковый метод позволяет картировать модуль Юнга, силы адгезии, вязкоупругость.

Одной из особенностей микроскопа Vega является возможность исследования больших образцов (таких как технологические пластины микроэлектроники размером до 20х20 см) с высоким уровнем автоматизации. Механическая система позиционирования образца обеспечивает выбор области исследования на его поверхности с точностью 1 мкм. Стабильность работы на протяжении процесса измерений обеспечивается использованием встроенной акусто- и виброизоляции и термостабилизации.

NT-MDT Spectrum Instruments, резидент ИНТЦ МГУ «Воробьевы горы» — производитель атомно-силовых микроскопов (АСМ) и их комбинаций c оптической микроскопией для нанотехнологии и ее приложений в физике, биологии, химии и фундаментальной медицине. Компания располагается в технопарке «Элма» в г. Зеленоград (Москва).