NTEGRA Prima è un sistema multifunzionale per svolgere i compiti più comuni nel campo della microscopia a scansione di sonda (Scanning Probe Microscopy).
Informazioni generali
NTEGRA Prima è un sistema multifunzionale per svolgere i compiti più comuni nel campo della microscopia a scansione di sonda (Scanning Probe Microscopy). Il sistema permette di utilizzare oltre 40 metodi di misura, permettendo di analizzare proprietà chimiche e fisiche di una superficie con grande precisione e risoluzione. E`inoltre possibile svolgere esperimenti in aria, in liquido o in ambienti controllati.
L'elettronica di nuova generazione permette di utilizzare tecniche di analisi ad alta frequenza (fino a 5MHz). Questa caratteristica è fondamentale per lavorare nei modi ad alta frequenza e per usare cantilever ad alta frequenza.*
Ci sono molti metodi di scansione implementati in NTEGRA Prima: scansione muovendo il campione, scansione muovendo la punta e scansione duale. Per questo motivo il sistema è ideale per lo studio di piccoli campioni con risoluzione estremamente elevata (a livello atomico o molecolare), così come per grandi campioni e per scansioni fino a 100x100x10 µm.
Il sistema DualScan (unico di NT-MDT) permette di studiare campioni ancora più grandi, 200x200 µm in X e Y e 22 µm in Z, che può essere utile, per esempio, per studiare cellule viventi o componenti MEMS.
I sensori ad anello chiuso integrati su tre assi misurano il reale spostamento dello scanner e compensano le inevitabili imperfezioni dovute alla non-linearità dei materiali piezoceramici, al creep e all'isteresi. I sensori usati da NT-MDT hanno i livelli di rumore più bassi, permettendo di lavorare con il controllo ad anello chiuso anche su aree di scansione molto piccole (fino a 10x10 nm). Questo è particolarmente utile per svolgere nano-manipolazioni e microlititografia. NTEGRA Prima ha un sistema ottico integrato con una risoluzione di 1 µm, che permette di osservare i processi di scansione in tempo reale.
Per la sua architettura aperta, le funzionalità di NTEGRA Prima possono essere fortemente estese: misure magnetiche speciali con campi magnetici esterni, esperimenti ad alta temperatura, SNOM, spettroscopia Raman, etc.
Applicazioni
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Biologia e biotecnologia
Proteine, DNA, virus, batteri, tessuti -
Scienza dei materiali
Morfologia superficiale, proprietà piezoelettriche locali, adesione locale, proprietà tribologiche locali -
Materiali magnetici
Visualizzazione della struttura dei domini magnetici, osservazione dei processi di inversione della magnetizzazione che dipendono da campi esterni, osservazione dei processi di inversione della magnetizzazione a diverse temperature -
Semiconduttori, misure elettriche
Morfologia di wafer e altre strutture, misure di potenziale superficiale locale e di capacità, visualizzazione dei domini elettrici, determinazione dei legami delle eterogiunzione e delle regioni di semiconduttori do diversi drogaggi, analisi dei guasti (localizzazione della linea di guasto dei semiconduttori e della perdita negli strati dielettrici) -
Polimeri e film organici sottili
Sferuliti e dendriti, monocristalli di polimeri, nanoparticelle di polimeri, film LB, film organici sottili -
Dispositivi e supporti di memorizzazione di dati
Dischi CD e DVD, memorie al terabyte con sistemi di memorizzazione termomeccanici, elettrici o di altro tipo -
Nanomateriali
Nanopolveri, nanocompositi, materiali nanoporosi -
Nanostrutture
Fullereni, nanotubi, nanofilamenti, nanocapsule -
Nanoelettronica
Quantum dots, nanofili, strutture quantistiche -
Nanoproduzione
Litografia AFM: forza (ac e dc), corrente (ossidazione anodica locale), litografia STM - Nanomanipolazioni
Forza costante
Specifiche
Metodi e tecniche di misura
In aria e liquidi:
AFM (contatto + semi-contatto + non-contatto) / Lateral Force Microscopy / Phase Imaging/ Force Modulation/ Adhesion Force Imaging/ Lithography: AFM (Force)
In aria soltanto:
STM/ Magnetic Force Microscopy/ Electrostatic Force Microscopy/ Scanning Capacitance Microscopy/ Kelvin Probe Microscopy/ Spreading Resistance Imaging/ Lithography: AFM (Current), STM/ AFAM (optional)
Dati tecnici
Tipo di scansione | Scansione muovendo il campione | Scanning muovendo la punta* | |
Area del campione | fino a 40 mm di diametro, fino a 15 mm di spessore | Fino a 100 mm di diametro, fino a 15 mm di spessore | |
Peso del campione | Fino a 100 g | Fino 300 g | |
Posizionamento XY del campione | 5x5 mm | ||
Risoluzione del posizionamento | Risoluzione leggibile - 5 um Sensibilità - 2 um |
||
Range di scansione | 100x100x10 um 3x3x2,6 um Meno di 1x1x1 um |
100x100x10 um 50x50x5 um |
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Fino a 200x200x20 um**(DualScanTM mode) | |||
Non linearita, XY (con i sensori ad anello chiuso) |
![]() |
![]() |
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Livello di rumore, Z (RMS in bandwidth 1000 Hz) |
Con i sensori | 0.04 nm (tipico),![]() |
0.06 nm (tipico),![]() |
Senza i sensori | 0.03 nm | 0.05 nm | |
Livello di rumore, XY*** (RMS in bandwidth 200 Hz) |
Con i sensori | 0.2 nm (tipico),![]() |
0.1 nm (tipico),![]() |
Senza i sensori | 0.02 nm (XY 100 um), 0.001 nm (XY 3 um) |
0.01 nm (XY 50 um), | |
Errore di stima delle dimensioni lineari (con i sensori) |
± 0.5% | ± 1.2% | |
Sistema ottico | Risoluzione otticha | 1 um (0.4 um opzionale, NA 0.7) |
3 um |
Campo inquadrato | 4.5-0.4 mm | 2.0-0.4 mm | |
Zoom continuo | Disponibile | Disponibile | |
Isolazione dalle vibrazioni | Attiva | 0.7-1000 Hz | |
Passiva | sopra 1 kHz |
** Opzionalmente può essere estesa a 200x200x20 мm.
*** I sensori capacitivi integrati hanno un rumore estremamente basso e ogni area fino a 50x50 nm puo essere analizzata con il controllo ad anello chiuso.