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科研型 STM Lepto

 

 

3D Sub-nanometer scanning resolution

Nanovie STM Lepto 能在大氣下掃描樣品表面三維結構,水平方向解析能力達 1 nm 以下。

具備「I-V曲線」、「奈米刻印」、「液態掃描」、「即時針尖修復」等功能,可進行多種研究應用。

影像處理與分析工具完備:直線輪廓、島嶼計算、傅立葉轉換、過濾器、矩陣運算、立體影像等等。


DLC類鑽碳膜,常應用於表面抗磨耐腐。
掃描結果 3D 影像(範圍:1500 X 1500 nm)


縮小範圍重掃左上方 400 X 400 nm 區域。
3D 呈現可依高度定義顏色,並調整光源。

 

Dual Scanners & XY Motor Stage 

搭載配獨特的移動平台技術,能以小於 100 nm 之距離移動樣品,易於找尋掃描目標。

內建兩組掃描模組,可直接切換。無需移除探針、樣品、或掃描器,即能選擇高解析度或是大範圍掃描器。

Lepto XY Stage & Step Motor
 

 


  • 自動進針、移動平台、雙掃描頭、液態掃描
  • 多項創新工能整合,便利性優於各款STM

  • 不需真空、不需避震桌、不需高壓電源
  • 輕便可攜、只需筆電隨時隨地可工作

 


Research and Analysis


硒化鉛 (PbSe), 半導體, 可應用於溫度分析與氣體檢測等。


在1000 X 1000 nm的掃描範圍下
找到石墨基板上的 PbSe




選取目標,縮小掃描範圍(400 X 400 nm),重新掃描
取得形貌細節,並測得顆粒直徑約 15 nm;高度約 1 nm


摻氟氧化錫 SnO2 (FTO), 可應用於觸控螢幕、光電薄膜等。


FTO 表面形貌的 3D 影像
掃描範圍:1860 X 1860 nm




FTO 顆粒的直線輪廓分析
顆粒直徑約 200 nm;高度約 3 nm


其他掃描範例:



金原子團, 掃描範圍:400 nm
顆粒直徑 6 ~ 15 nm
顆粒高度 ~ 0.8 nm




TiO2 鈦合金表面,範圍:300 nm
顆粒直徑 6 ~ 8 nm
顆粒高度 ~ 0.5 nm




石墨表面、破碎台階
掃描範圍:150 nm
台階落差:0.4~1 nm

 

Range of Application

基礎研究:

實驗室應用或碩博士研究:奈米科技、半導體、表面材料、光電、固態物理、溼化學與電化學等。

教育訓練:

  • 訓練更多的研究員操作專業真空 STM 機台;
  • 設計各種創新實驗課程;
  • 一般課堂上直接進行演示教學。
 

 


Scan with ease and speed


進階控制,友善界面

Nanovie STM Lepto STS IV Curve pre-scan

範例中,選取的掃描區塊 126 X 126 nm,左側為即時掃描影像,左下為單線輪廓。

操作程序簡易:(1)自動進針、(2)即時回饋即時調整參數、(3)步進平台移動樣品找尋目標、
(4)切換掃描頭調整至適當的掃描範圍與解析度、(5)過程中可執行針尖修復,維持掃圖品質。

 


Scanning Tunnelling Spectroscopy - IV Curve

Nanovie STM Lepto STS IV Curve Multiple Point Measurement

掃描完成後,進入I-V Curve量測模式,點選所要量測的目標。本例為 126 nm X 126 nm 掃圖。

所用參數,電壓範圍:-2000 mV ~ +2000 m  電流範圍:-100 nA ~ +100nA

 

In-Liquid Scan

液態中取得奈米尺度的 3D 影像,對於溼化學與電化學,像是有機分子、銹蝕、與其他表面材料分析,都很有幫助。.


  • 奈米級磁流體
  • 掃描範圍:300 X 300 nm

  • 純水下掃描 DVD 溝槽
  • 掃描範圍:560 X 560 nm

  • 純水下掃描石墨台階
  • 掃描範圍:1500 X 1500 nm

 

 

Lithography

掃描完成後,在樣品表面繪製向量蝕刻路徑。蝕刻完成後再原處以原針重新掃描,取得蝕刻結果。


在平整的石墨表面進行蝕刻,量測蝕刻深度為 9 ~ 12 nm,寬度約 125 nm。

 

Real-Time Tip Restoration

掃描過程中針尖吸附髒污、或是輕微刮傷,會造成掃圖變差。使用針尖修復功能,有機會恢復掃圖品質。


上圖所出現白點斑紋,即為針尖兩次刮到樣品表面。
使用針尖修復功能後掃描恢復正常。

 

 
 

Specifications:

STM Scan Range and Resolution
  High Resolution Scanner
XY Scan Range: ~ 1 μm / XY Physical Resolution: ~ 0.5 nm
Z Scan Range: ~ 0.8 μm / Z Physical Resolution: < 0.05 nm
  Large Area Scanner XY Scan Range: ~ 4 μm / XY Physical Resolution: ~ 2 nm
Z Scan Range: ~ 2.4 μm / Z Physical Resolution: ~ 0.1 nm
  Extended Scan Mode

High Resolution XY Scan Range: ~ 1.5 μm
Large Area XY Scan Range: ~ 6.0 μm

  Sample Bias Voltage ±10 V
  Tunneling Current 0.1 – 100 nA
  Tip-to-sample Approach - Automatic & manual control via software
- Speed & step configurable.
  Scan Features - Constant-current Scan
- Constant-height Scan*
- Scanning Tunnelling Spectroscopy (STS / I-V Curve)
- Lithography
  Scan Image Size 100 x 100 ~ 550 x 550 points
 
XY Motor Stage (Extended Scan Mode only)
  Distance per step in XY direction
~ 100 nm
  Stroke in XY direction ± 1.5 mm
  Tunneling Current 0.1 – 100 nA
  Sample Bias Voltage ±10 V
 
Lithography
  Vector Writing Driving Resolution
~ 1.0 nm
  Vector Writing Voltage -10 V ~ +10 V
 
Scanning Tunneling Spectroscopy (I-V Curve)
  Scanning Voltage Resolution
~ 1.0 mV
  Scanning Voltage Range -10 V ~ +10 V
  Tunneling Current 0.1 – 100 nA
 
Accessories & Consumables
  Sample Holder/Tip Holder

Magnetic quick change attachment

  Tips (Consumables) - Standard Tungsten Tips (CR ≤ 100nm)
- Insulated Tungsten Tips (for in-liquid imaging)
  Camera High Maginification; External (for monitoring tip & sample)
 
Machine Dimensions
  Height X Diameter (mm) 200 X 150
  Weight (kg) 3.0 kg
 
Electronic Box
  Input/Output Channels 16-bit A/D and D/A converters
  Scan Drive Voltage ±10 V
  Dimensions (mm) 211 (W) x 40 (H) X 85 (D)
 
Computer Requirement
  Operating System Windows 2000, XP, Vista, 7, 8, 10
  Connecting Port Two (2) USB ports

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