세계최고로 빠르고, 전자동의 편리한 AFM!!!

20년 모스코바연구소의 SPM기술과, 혁명적인 Scanner 기술로

AIST사가 최종제조와 영업을 미국에서 새로이 출발 합니다.

미국(SPM 제조영업,서비스지원) + 모스코바 (20년기술의 연구소) + 일본 (RAMAN SPECTROMETER 제조공급) 3개국 합작 고속측정 신기술의 AIST사의 AFM

1. 모델 SmartSPM 

미국제조영업(R&D센터 모스코바)의 Global 기술협력의 AIST-NT 사의 AFM

표면 형상 및 표면의 물성 측정, 자기적,전기적,마찰특성등의 분석이 기본적으로 가능한 측정분석기로서 샘플장치와 측정시작전 모든 작업을 전자동셋업,  고속의 측정속도,  원자범위~광범위한 측정영역이 교체없이 가능한 혁신적인 스캔너,   탁월한 방진설계로,  해상도와 이미지가 매우 좋습니다.

사양;

Repeatability in XY

0.1 nm(capacitance sensor on), 0.02 nm (capacitance sensor off)

Repeatability in Z:

better than 0.04 nm

Scan speed:

XY 7kHz, Z 15kHz(unloaded)

Maximum scan range

100 x 100 x 15 um (+/- 10 %)

Maximum sample size:

40x 50 x 15mm(thickness)

Motorized positioning range:

5 x 5 mm

Positioning resolution: 

1 um

특징과 장점(타경쟁사와 비교) ;

1) 매우편리한 측정전 샘플 전자동셋업 기술(작업자가 측정시작전까지 아무것도 할 것 없습니다.)

샘플을 장착하고, 간편하게 Cantilever Tip을 장착하면, 자동으로 Cantilever Tip의 움직임의 높낮이를 측정하는 Laser와 Aligment를 자동으로 맞추고 Tip의 샘플 Approaching/Landin 작업이전자동으로 1~2분내에 이루어집니다. 측정및 결과를 자동으로 보여줍니다.

측정시작전 작업이 경쟁 타사 AFM에 비하여 약 5~10배정도 빠르고 편합니다. 작업자의 주관적인 경험에 의존하지 않아 측정데이터의 반복재현성이 우수합니다.

타경쟁사의 경우, 전체 수동작업및 일부 자동제어로 측정 전 작업이 매우 느리고, 어려우며, 측정 경험이 많지 않을 경우, 측정준비에 상당한 시간을 낭비하게 됩니다.

2) 놀라운 측정속도를 가능케 하는 혁명적인 Piezo Scanner.

샘플을 올려놓으면 Piezo 스테이지가 움직이면서 스캔하는 방식으로 빠르면서도 안정적인 시스템을 가지고 있으며,  SmartSPM은 5,10,15, 50, 70Hz 이상의 고속 측정속도에도 실물의 이미지 왜곡이 없이 매우 해상도 높게 측정됩니다.

타경쟁사의 경우 1~2Hz의 측정속도(1~2Line scan/초)를 가지고 있어 측정시 매우 답답하고 느립니다. 매우빠른 측정속도 시연을 보시기 바랍니다.

(http://www.aist-nt.com/products/smartspm/fast-scanning/)

3) 놀라운 XY축 측정범위의 광범위화 (스캔범위 3x3nm~5x5cm, 스캐너 교체 없이!)

100 x 100 micron XY축 스캔너가 기본장착되어, 작업자가 원할경우,  3X3nm의 원자구조 분석 스캔 및 스티치 작업에 의하여 최대 50x50mm 스캔이 가능하여, 작업자가 원하는 어떠한 XY축의 측정 크기도 제어 가능하게 되었으며,   한개의 Scanner로 교체없이 이 모든 측정제어 실현!

타경쟁사는 초정밀 측정시나, 대면적 측정시 scanner를 교체해야하는 큰 불편함이 있습니다.

4) 스캐너가 수평 7 kHz, 수직 15 kHz 의 공진주파수를 가짐으로 측정에 대한 외부교란및 진동에 매우 안정적이다. 첨단전자시스템과 소프트웨어를 연계 개발하여 측정해상도가 매우 높고,방진테이블 없이도 방진에 매우 강하고,측정 정확도 가 높아, 고속의 측정뿐 아니라, 원자구조를 해상도 높게 측정 분석 가능하다.

( http://www.aist-nt.com/products/smartspm/resolution-stability-accuracy/)

타경재사의 경우 수평 공진 주파수가 3kHz로 상대적으로 외부교란에 약합니다.

5) 1300 nm 의 IR 레이저를 이용하여 팁(Cantilever)의 움직임을 읽는데,

이는 가시광선 영역에 민감한 반도체나 바이오 재료에 영향을 끼치지 않을뿐 아니라, 옵션사항으로 RAMAN혹은 FLUORESENCE SPECTROMETER 분석계를 장착시 이용해야하는 300~600nm파장영역과 완전히 달라 간섭을 일으키지지 않습니다.

그리고, 현미경으로 캔티레버의 측정위치를 찾을때, 1,300nm의 IR레이져를 사용하고 있음으로, 현미경에 시각적인 간섭이 생기지 않아, 빛의 간섭으로 눈이 깜박거리고 짜증나게 하는 위치 찾기 작업을 방지 할 수 있다.

타경쟁사는 가시광선영역의 레이져를 사용하여 위의 문제 해결이 불가능하다.

6) 정밀한 제어와 측정을 통해 True non-contact mode 가 가능하여,

Tip과 샘플표면과의 거리가 6~7Angstrom 정도 떨어져도 표면의 측정신호를 강력하게 잡아내어, True Non Contact Mode 측정이 실현화 되어, Tip이 부러지는 등의 손실을 막을 수 있습니다.

7) 이 모든 것을 제어할 수 있는 controller 또한 빠른 전송 속도와 제어로 이 모든 것을 가능하게 합니다.

8) 선택가능한 옵션들

– Magnetic external field / Electric external field

: 샘플표면에 관찰하고 싶은 미세한 자기적,전기적 분자 구조들을 정리하여 측정을 용이하게 합니다.

– Liquid cell set

 : 액체 상의 샘플도 측정이 가능하게 하는 도구입니다.

– 진공 챔버 안에 세팅이 가능한 시스템으로 제작되어, 챔버안에서 제작된 샘플을 그대로 이동하여 측정 가능합니다.

– 고온측정: 250도씨까지 가열한 상태에서 측정 가능. 대기온도보다 -5도 측정환경 조성 가능

9) AFM을 구매후 필요시 AFM + Ramam Spectrometer 결합된 시스템으로 쉽게 Upgrade 가능하다.

AFM을 제조공장으로 다시 보낼 필요 없이, AIST사의 엔지니어가 사용자측 연구소를 방문하여 Upgrade 작업합니다.   HORIBA, TOKYO INSTRUMENT 업체 등등의 기존의 RAMAN 사용자의 분석기를 AFM과 UPGRADE 여부 협의 가능 합니다.

측정 모드

-Topography(3차원 표면 형상)

– Contac AFM in air / (liquid optional)

– Semicontact AFM in air / (liquid optional)

– True Non-contact AFM

– Phase Imaging(표면의 나노물성차이 Image Mapping)

– Lateral Force Microscopy(LFM)

– Force Modulation

– Conductive AFM (optional)-세계최고의 측정정밀도, Current Range: 100fA/10microA

– Magnetic Force Microscopy (MFM)

– Kelvin Probe (Surfacee Potential Microscopy)

– Capacitance and Electric Force Microscopy (EFM)

– Force curve measurement

– Nanolithography

– Nanomanipulation

– STM (optional)

– Photocurrent Mapping (optional)

– Volt-ampere characteristic measurements (optional)

– NSOM(Optional)

 적용사례

– Polymer research

– Polymer-fullerene blend

– Investigation of carbon nanotubes

– Life science research

– Investigation of magnetic materials

– Nanolithography

– Material science