全自动型原子力显微镜 AFM5500M

AFM5500M是操作性和测量精度大幅提高,配备4英寸自动马达台的全自动型原子力显微镜。设备在悬臂更换,激光对中,测试参数设置等环节上提供全自动操作平台。新开发的高精度扫描器和低噪音3轴感应器使测量精度大幅提高。并且,通过SEM-AFM共享坐标样品台可轻松实现同一视野的相互观察・分析。

特点

1.自动化功能

• 高度集成自动化功能追求高效率检测

• 降低检测中的人为操作误差

4英寸自动马达台	自动更换悬臂功能

2.可靠性

排除机械原因造成的误差

• 大范围水平扫描

采用管型扫描器的原子力显微镜,针对扫描器圆弧运动所产生的曲面,通常通过软件校正方式获得平面数据。但是,用软件校正方式不能消除扫描器圆弧运动的影响,图片上经常发生扭曲效果。

AFM5500M搭载了研发的水平扫描器,可实现不受圆弧运动影响的准确测试。

Sample ：Amorphous silicon thin film on a silicon substrate

• 高精角度测量

普通的原子力显微镜所采用的扫描器,在竖直伸缩的时候,会发生弯曲(crosstalk)。这是图像在水平方向产生形貌误差的直接原因。

AFM5500M中搭载的全新扫描器,在竖直方向上不会发生弯曲(crosstalk) ,可以得到水平方向没有扭曲影响的正确图像。

Sample : Textured-structure solar battery(having symmetrical structure due to its crystal orientation.)

* 使用AFM5100N(开环控制)时

3.融合性

亲密融合其他检测分析方式

通过SEM-AFM的共享坐标样品台,可实现在同一视野快速的观察・分析样品的表面形貌,结构,成分,物理特性等。

SEM-AFM在同一视野观察实例(样品：石墨烯/SiO2)

The ovrlay images createed by using AZblend Ver.2.1, ASTRON Inc.

上图是AFM5500M拍摄的形状像(AFM像)和电位像(KFM像)分别和SEM图像叠加的应用数据。

• 通过分析AFM图像可以判断,SEM对比度表征石墨烯层的厚薄。

• 石墨烯层数不同导致表面电位(功函数)的反差。

• SEM图像对比度不同,可以通过SPM的高精度3D形貌测量和物理特性分析找到其原因。

今后计划与其他显微镜以及分析仪器的联用。

特点

AFM5500M 主机

马达台	自动精密马达台 观察范围：100 mm （4英寸）全域 马达台移动范围：XY ± 50 mm、Z ≥21 mm 最小步距：XY 2 µm、Z 0.04  µm
样品尺寸	直径：100 mm（4英寸）、厚度：20 mm 样品重量：2 kg
扫描范围	200 µm x 200 µm x 15 µm （XY：闭环控制 / Z：感应器监控）
RMS噪音水平*	0.04 nm 以下（高分辨率模式）
复位精度*	XY: ≤15 nm(3σ、计量10  μm的标准间距) / Z: ≤1 nm (3σ、计量100 nm 的标准深度)
XY直角度	±0.5°
BOW*	2 nm/50 µm 以下
检测方式	激光检测（低干涉光学系统）
光学显微镜	放大倍率：x1 ～ x7 视野范围：910 µm x 650 µm ～ 130 µm x 90 µm 显示倍率：x465 ～ x3,255（27英寸显示器）
减震台	台式主动减震台 500 mm（W） x 600 mm （D） x 84 mm （H）、约28 kg
防音罩	750 mm(W) x 877 mm (D) x 1400 mm(H)、 约 237 kg
大小・重量	400 mm（W） x 526 mm（D） x 550 mm（H）、约 90 kg

* 参数与设备配置及放置环境相关。

AFM5500M 专用原子力显微镜工作站

OS	Windows7
RealTune®II	自动调节悬臂振幅、接触力、扫描速率以及信号反馈
操作画面	操作导航功能、多窗口显示功能（测试/分析）、3D图像叠加功能、扫描范围/测量履历显示功能、数据批处理分析功能、探针评估功能
X, Y, Z扫描驱动电压	0～150 V
时时测试（像素点）	4画面（2,048 x 2,048） 2画面（4,096 x 4,096）
长方形扫描	2:1、4:1、8:1、16:1、32:1、64:1、128:1、256:1、512:1、1,024:1
分析软件	3D显示功能、粗糙度分析、截面分析、平均截面分析
自动控制功能	自动更换悬臂、自动激光对中
大小・重量	340 mm（W） x 503 mm（D） x 550 mm（H）、约 34 kg
电源	AC100 ～ 240 V　±10% 交流
测试模式	标配：AFM、DFM、PM（相位）、FFM 选配：SIS形貌、SIS物理特性、LM-FFM、VE-AFM、Adhesion、Current、Pico-Current、SSRM、PRM、KFM、EFM（AC）、EFM（DC）、MFM

* WINDOWS 是、美国 Microsoft Corporation 在美国及美国以外国家注册商标。

* RealTune是日立高新科学公司在日本、美国以及欧洲的注册商标。

选配项：SEM-AFM联用系统

可适用的日立SEM型号	SU8240、SU8230（H36　mm型）、SU8220（H29 mm型）
样品台大小	41 mm（W） x 28 mm（D） x  16 mm （H）
样品尺寸	Φ20 mm x 7 mm
对中精度	±10 µm （AFM对中精度）