Документ описывает нанотехнологический комплекс 'Умка', который включает сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), выполненный с высокой надежностью и атомарным разрешением. Программное обеспечение и оборудование предназначены для анализа поверхности в различных областях, таких как материаловедение, биология и полупроводники. Устройство характеризуется открытой архитектурой, простотой в обучении и обслуживании, а также эффективностью по соотношению цена-качество.

1. Наилучшее соотношение цена-качество! Нанотехнологический комплекс УМКА Концерн Наноиндустрия Москва 2008

2. Туннельный микроскоп – это очень просто Историческая справка Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) разработан в начале 1980 года Гердом Биннингом и Генрихом Рорером. В 1986 году за эту разработку им была присуждена Нобелевская премия по физике. В России первый СТМ был разработан в конце 80-х годов.

3. Формирование СТМ изображений поверхности Принцип работы СТМ заключается в следующем. С помощью системы грубого позиционирования измерительный зонд подводится к поверхности исследуемого образца. При приближении образца и зонда на расстояние 0,5 - 1 нм последний начинает взаимодействовать с поверхностными структурами анализируемой поверхности, возникает туннельный тока диапазоне долей нА (10 -9 А). Процесс сканирования осуществляется при помощи пьезокерамического манипулятора. метод постоянного туннельного тока (а) и постоянной высоты (б) Одним из важных элементов СТМ является игла (зонд) с нанометрической острийностью (порядка 10-50 нм), изготовляемая из твердого проводящего материала (вольфрам) электрохимическим травлением.

4. Управление движением иглы СТМ Управляя движением иглы по Х и Y и поддерживая постоянную величину туннельного тока (или высоту) управлением по каналу Z получают рельеф поверхности, измеряя ток и напряжение получают вольт-амперные, импедансные и др. характеристики исследуемых материалов. Высоковольтный усилитель Усилитель туннельного тока

5. Структурная схема СТМ УМКА На структурной схеме показан механизм управления блока пьезоманипуляторов цифровым сигнальным процессором, размещенным в блоке управления.

6. Основные достоинства СТМ УМКА высокая резонансная частота; повышенная виброустойчивость и помехозащищеннось; открытая программная архитектура; простота в обучении и обслуживании; высокая надежность и достоверность получаемых результатов; высокая температурная стабильность, позволяющая проводить длительные манипуляции с отдельными группами атомов; высокая скорость сканирования; атомарное разрешение.

7. Нанотехнологический комплекс УМКА Базовый комплект поставки: - Блок управления; - Блок пьезоманипуляторов; - Программное обеспечение; - Набор тестовых образцов и инструментов; - Руководство пользователя; - Учебный фильм; - Галерея изображений тестовых образцов - Паспорт; - Лабораторные работы.

8. Параметры СТМ УМКА

9. Применение СТМ УМКА Применения Материаловедение (морфология и топография поверхности) Наноматериалы и наноструктуры (нанопорошки, нанокомпозиты, нанопористые материалы, фуллерены, нанотрубки, нанокапсулы) Биология, биотехнология и медицина (белки, ДНК, вирусы, бактерии, эукариоты,ткани) Полупроводники (морфология подложки, распределение примеси, гетеропереходы и p-n переходы) Полимеры и тонкие Органические пленки Устройства хранения информации (анализ CD и DVD дисков, устройств с термомеханическим, электрическим, емкостным и др. способами записи)

10. Функциональные возможности СТМ УМКА Функциональные возможности Сканирование и анализ поверхности Величина импеданса Размеры кластеров Рельеф поверхности Гистограмма распределения высот Спектрометрические характеристики 3 D изображение Статистические параметры (отклонение от центра) Вольт-амперные и вольт-высотные характеристики

11. Модификации СТМ УМКА учебная газонапускная низкотоковая спектрометрическая комбинированная

12. Наши потребители Университеты 50% Промышленность 10% Научно-исследовательские институты 40%

13. Высокоориентированный пиролитический графит Атомарная решетка графита 18*18 нм

14. Золото и хром на поверхности кристаллической соли 2*2 мкм

15. Микро- и наночастицы Микрочастицы алюминия

16. Биологические объекты Реутиказон

17. Нанотрубки

18. Поверхности металлов

19. Пленки полученные со стенок ТОКАМАК

20. Дальнейшие модификации УМКИ Электрохимическая. Атомно-силовая. Оптическая. Спектрометрическая. Литографическая.

21. Нанолаборатория

22. Выводы: Нанотехнологический комплекс УМКА может быть использован как в учебных так и научных целях. Характеризуется высокой стабильностью характеристик в режиме реального времени, имеет наилучшую эффективность по параметру цена/качество.