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原子力显微镜 Park XE15
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集多功能于一体的原子力显微镜


Park XE15原子力显微镜具有众多的独特功能，是处理多种样品的共享实验室、进行多变量实验的研究院以及晶片故障分析工程师的理想选择。同时，合理的价格和稳健的功能使之成为业内认可的大型样品原子力显微镜之一。


MultiSample™（多重采样™）扫描器带来便捷样品测量

Park XE15能够一次性扫描和测量多个样品，让您的效率提高。您只需要将样品放入工作台，再启动扫描程序便可。该功能也可以让您在相同的环境条件下扫描样品，从而提高数据的**性和稳定性。

      

可扫描大件样品

与大多数的原子力显微镜不同，Park XE15可扫描尺寸为200 mm x 200 mm的样品。这样既满足了研究员对扫描大样品的需求，也让故障分析工程师能够扫描硅片。

    

功能齐全，可满足各种需求

Park XE15配有绝大多数的扫描模式，可扫描各种尺寸的样品。得益于此，Park XE15是共用实验室的*佳配置，能够满足每个人的需求。

MultiSample™（多重采样™）扫描器带来便捷样品测量 

Park XE15 MultiSample™扫描系统 

Park XE15 MultiSample™ scan system
· 一次性自动多样品成像
· 特别设计的多样品卡盘，可装载多达16个样品

· 全机动XY轴样品台，行程范围达150 mm x 150 mm

借助电动样品台，MultiSample™扫描模式能够允许用户自行编程，借助自动化步进扫描，实现多区域成像。


流程如下：
1.记录用户定义的多个扫描位置
2.在**个扫描位置成像
3.提升悬臂
4.将电动样品台移至下一个用户定义坐标
5.探针接近

6.重复扫描


记录多个扫描位置十分简单，您可以输入样品-样品台坐标或使用两个参考点校正样品位置。该自动化功能大大减少您在扫描过程中需要的工作，极大提高了生产力。
无扫描器弓形弯曲的平直正交XY轴扫描
Park Systems的先进串扰消除(XE)扫描系统能够有效解决上述问题。我们使用了二维柔性平台专门扫描样品的XY轴位置，并通过压电叠堆传动装置专门扫描探针悬臂的Z轴位置。用于XY轴扫描的柔性平台采用了固体铝材，其具有超高的正交性和出色的平面外运动轨迹。柔性平台可在XY轴扫描大型样品（1 kg左右），频率*高达100 Hz左右。由于XY轴的带宽要求远低于Z轴的带宽要求，因此该扫描速度已然足够。用于Z轴扫描的压电叠堆传动装置具有大的推拉力和高共振频率（约10 kHz）。

XE scan system

适用于样品和探针**的独立XY轴和Z轴柔性扫描器


XY flexure scanner

平直正交的XY轴扫描，残余弯曲低


XE-Peformence

图9. (a)表示 Park Systems XE系统的背景曲率为零，(b)是传统的原子力显微镜系统的管式扫描器的典型背景曲率, (c)展示了这些背景曲率的横截面。
图9展示了XE系统(a)和传统原子力显微镜(b)扫描硅片时，未处理的成像图。由于硅片属于原子级光滑材料，因此图像中的弯曲大多数是扫描器所引起的。图9(c)展示了图9中(a)(b)图像的横截面。由于管式扫描器本身带有背景曲率，因此当X轴的位置移动15 μm时，平面外移动*大可达80 nm。而在相同的扫描范围内，XE扫描系统的平面外移动则不超过1 nm。XE扫描系统的另一大优势是Z轴伺服回应。图10是XE扫描系统在无接触模式下拍下的一个多孔聚合物球体（二乙烯苯）的图像，其直径大约为5 µm。由于XE扫描系统的Z轴伺服回应极其精准，探针可以**地沿着聚合物球体上的大曲率以及小孔平面结构移动，而不会压碎或粘连在其表面上。图11是Z轴伺服回应在平坦背景上高性能的表现。


                         

True Non-Contact™模式可延长针尖使用寿命，改善样品保存及精度 

在True Non-Contact™模式中，探针**与样品的距离在相互原子力的控制下，被成功地控制在几纳米之间。探针**振动幅度下，大大减少了探针与样品的接触，从而完好地保护了探针和样品。

True Non-Contact™ Mode


· 探针磨损更低=高分辨率扫描更长久
· 无损式探针-样品接触=样品变化程度*小
· 避免参数依赖

Tapping Imaging


· 探针磨损更快=扫描图像模糊
· 破坏性探针-样品接触=样品受损变化
· 高参数依赖性

样品损坏更少，探针寿命更长

原子力显微镜探针的**十分脆弱，这使得它在接触样品后会快速变钝，从而限制原子力显微镜的分辨率和图像的质量。对于材质较软的样品，探针会破坏样品，导致其高度测量不准确。相应地，探针保持完整性意味着显微镜可以持续提供高分辨率的**数据。XE系列原子力显微镜的真正非接触模式能够极大程度保护探针，从而延长其寿命，并减少对于样品的破坏。下图中以1:1的长宽比展示了XE系列原子力显微镜扫描浅沟道隔离样品的未处理图像，该样品的深度由扫描电子显微镜(SEM)确定。在成像20次之后，探针几乎有没任何磨损。