Rasterkraftmikroskop

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Produktübersicht
Das Rasterkraftmikroskop (wafer-level AFM) ist ein hochauflösendes Rastersondeninstrument, das zur Charakterisierung der dreidimensionalen Oberflächenmorphologie und multifunktionaler Eigenschaften von Leitern, Halbleitern und Isolatoren im Wafermaßstab entwickelt wurde. Es verfügt über eine automatisierte Sondennäherung und eine hohe Positioniergenauigkeit.

Funktionen

• Erweiterte Multifunktionsprüfungen: Messmöglichkeiten umfassen Young'schen Modul, Haftung, Magnetdomänenbildgebung, Oberflächenpotenzial, Austrittsarbeit und weitere physikalische Größen.
• Anpassbare Umgebung: kompatibel mit Zubehör wie Kulturgefäßen und Heizstufen; unterstützt Messungen in Luft- und Flüssigphase sowie Betrieb unter Wasser und bei hohen Temperaturen.
• Intelligente Sondennäherung: automatische Sondeneinführung per Knopfdruck über ein piezoelektrisches Abtastrohr.
• Anpassbare Probenmaße: ausgelegt für die Handhabung von 12-Zoll-Wafern und abwärtskompatibel zu 8-, 6- und 4-Zoll-Wafern sowie Bruchstücken.

Technische Kennwerte

• Rauschpegel (XY): 0,2 nm (Closed Loop), 0,02 nm (Open Loop).
• Rauschpegel (Z): 0,06 nm (Closed Loop), 0,03 nm (Open Loop).
• Nichtlinearität: 0,15 % (XY), 1 % (Z).
• Abtastmodus: XYZ-Vollsonden-Abtastmodus (Probe scannt, Probe bewegt sich, Probe scannt vollständig während die Probe relativ zur Probe arbeitet - das Sample bleibt stationär).
• Abtastbereich: 90 μm × 90 μm × 9 μm.
• Abtastrate: 0,1 Hz bis 30 Hz.
• Bild-Sampling-Punkte: von 32 × 32 bis 4000 × 4000.
• Probenkompatibilität: 12-Zoll-Wafer; abwärtskompatibel mit 8-, 6-, 4-Zoll-Wafern und Fragmenten.
• Betriebsarten: Kontakt, Tapping, Non-Contact.
• Anpassbare Umgebungen: Luft- und Flüssigphasen.
• Multifunktionale Messmodi: EFM, KPFM, PFM, C-AFM, SCFM, MFM, LFM, Nano-Ätzen/Verarbeitung, Einzelpunkt-Kraftspektroskopie, Kraftmodulationsmodus.
• Optional: vollautomatisches Laden und Entladen.
• Vollautomatisches Sondennäherungssystem: Hub 35 mm, Schrittgenauigkeit 50 nm.

Repräsentative Bilder / Praxisbeispiele

• Morphologie einer kugelförmigen Proteinprobe (Tapping-Modus).
• Au-Ti Streifenelektrodenpotential — gescannt mit KPFM (Lift-Modus), Beispielscan: 18 μm × 18 μm.
• Elektrostatische Kraft der Au-Ti Streifenelektrode — EFM (Lift-Modus), Beispielscan: 18 μm × 18 μm.
• Magnetdomäne einer Fe-Ni Dünnschicht — MFM (Lift-Modus), Beispielscan: 14 μm × 14 μm.
• PbTiO3 piezoelektrische vertikale Amplitudenkarte — PFM (Kontaktmodus), Beispielscan: 20 μm × 20 μm.
• Polystyrolkugel-Morphologie — Tapping-Modus, Beispielscan: 10 μm × 10 μm.
• SiC-Faser-Morphologieaufnahmen.

Eigenschaften / Spezifikationen

• Sondentyp: Mikro-Kippbalken-Sonde (micro-cantilever) zur 3D-Oberflächencharakterisierung.
• Bildauflösung: bis zu 20 Pikometer (Angabe des Systems).
• Positionierbühne: motorisierte Probenpositionierbühne mit optischer Abbildung; Positioniergenauigkeit 1 µm über einen Bereich von 300 mm × 300 mm.
• Automatisierung: automatisierte Sondennäherung und Anpassung der Scanparameter; optional vollautomatisches Wafer-Loading/Unloading.
• Umgebungs- und Probenunterstützung: unterstützt Kulturgefäße, Heizstufen, Flüssigkeitszellen und Hochtemperatur-Setups für flexible Versuchsbedingungen.
• Typische Anwendungen: Materialcharakterisierung, Magnetdomänenbildgebung, Oberflächenpotentialkartierung, piezoelektrische Antwortkartierung, nanoskalige Morphologie biologischer und anorganischer Proben.