RU2152103C1 - Superhigh vacuum scanning sounding microscope - Google Patents

Superhigh vacuum scanning sounding microscope Download PDF

Info

Publication number
RU2152103C1
RU2152103C1 RU96122421/28A RU96122421A RU2152103C1 RU 2152103 C1 RU2152103 C1 RU 2152103C1 RU 96122421/28 A RU96122421/28 A RU 96122421/28A RU 96122421 A RU96122421 A RU 96122421A RU 2152103 C1 RU2152103 C1 RU 2152103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
plate
catcher
holder
heater
Prior art date
Application number
RU96122421/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96122421A (en
Inventor
В.А. Быков
В.А. Гражулис
С.И. Божко
С.А. Саунин
Д.Ю. Соколов
Original Assignee
Зао "Нт-Мдт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зао "Нт-Мдт" filed Critical Зао "Нт-Мдт"
Priority to RU96122421/28A priority Critical patent/RU2152103C1/en
Publication of RU96122421A publication Critical patent/RU96122421A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2152103C1 publication Critical patent/RU2152103C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: nanotechnological equipment, devices ensuring observation, measurement and modification of surfaces of objects under tunnel and atomic power modes under conditions of superhigh vacuum and in wide temperature range. SUBSTANCE: proposed superhigh vacuum scanning sounding microscope has platform with objective unit composed of first catcher, object holder conjugate to first heater and cold line, plate with scanner and sonde holder conjugate to platform with the use of drive and suspension system and flange. Drive comes in the form of three four-section piezotubes anchored on platform and interacting with the aid of support with guides mounted on plate and plate clip. Scanner is manufactured in the form of piezotube and has spring multicontact catcher of sonde holder, suspension system is made of extension springs and magnetic quencher produced in the form of set of magnets and copper plates mounted for magnetic interaction with magnets of platform. Object unit includes guides with two mobile plates. One plate carries first catcher of object holder and the other plate has second catcher of object holder conjugate to second heater. EFFECT: expanded functional capabilities, enhanced reliability and resolution of proposed microscope. 12 dwg

Description

Изобретение относится к нанотехнологическому оборудованию, а более конкретно к устройствам, обеспечивающим наблюдение, измерение и модификацию поверхности объектов в туннельном режиме в условиях сверхвысокого вакуума и в широком диапазоне температур. The invention relates to nanotechnological equipment, and more particularly to devices for monitoring, measuring and modifying the surface of objects in a tunnel mode under ultrahigh vacuum and in a wide temperature range.

Известен сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп STM2000, содержащий фланец, платформу с амортизатором, привод с пьезосканером и держатель объекта [1]. Known ultrahigh-speed scanning tunneling microscope STM2000, containing a flange, a platform with a shock absorber, a drive with a piezoscanner and an object holder [1].

Недостатки указанного устройства заключаются в ограниченных возможностях демпфирования в связи с горизонтальным расположением платформы, сложностью механического привода и несимметричностью конструкции, приводящей к повышенным температурным дрейфам и снижению разрешающей способности. The disadvantages of this device are the limited damping capabilities due to the horizontal arrangement of the platform, the complexity of the mechanical drive and the asymmetry of the design, leading to increased temperature drifts and lower resolution.

Известен также сверхвысоковакуумный сканирующий зондовый микроскоп (ССЗМ), содержащий платформу с объектным блоком, состоящим из первого ловителя объекта, сопряженного с нагревателем и хладопроводом, плиту, на которой закреплены привод со сканером, магнитный держатель зонда с зондом и анализатор положения зонда, состоящий из лазера и фотоприемника, оптически сопряженных через зонд, соединенную с платформой посредством привода и систему подвеса, состоящую из элементов сжатия, сопряженную с платформой и установленную в вакуумной камере [2]. Also known is an ultrahigh-vacuum scanning probe microscope (SPSM) containing a platform with an object block consisting of a first object catcher coupled to a heater and a cold conduit, a plate on which a drive with a scanner is mounted, a magnetic probe holder with a probe and a probe position analyzer consisting of a laser and a photodetector optically coupled through a probe connected to the platform by means of a drive and a suspension system consisting of compression elements, coupled to the platform and installed in a vacuum chamber [2].

Недостатки указанного устройства заключаются в привязке платформы непосредственно к конкретной вакуумной камере, что сужает функциональные возможности устройства. Второй недостаток заключается в выполнении привода и сканера на одних и тех же пьезоэлементах с использованием клинового механизма, что может приводить к сдвигу зонда относительно объекта в процессе сканирования и подвода и снижать разрешающую способность устройства. Использование системы подвеса с элементами сжатия приводит к недостаточной виброизоляции и снижению разрешающей способности. Применение анализатора положения зонда с лазером и фотоприемником усложняет конструкцию, снижает надежность устройства, увеличивает привносимую дефектность и также снижает разрешающую способность. Использование магнитного держателя вносит в зону измерения магнитные поля, что ограничивает функциональные возможности устройства. The disadvantages of this device are the binding of the platform directly to a specific vacuum chamber, which narrows the functionality of the device. The second drawback is the implementation of the drive and scanner on the same piezoelectric elements using a wedge mechanism, which can lead to a shift of the probe relative to the object during scanning and supply and reduce the resolution of the device. The use of a suspension system with compression elements leads to insufficient vibration isolation and a decrease in resolution. The use of a probe position analyzer with a laser and a photodetector complicates the design, reduces the reliability of the device, increases the introduced defectiveness and also reduces the resolution. The use of a magnetic holder introduces magnetic fields into the measurement zone, which limits the functionality of the device.

Задачей является создание сверхвысоковакуумного сканирующего зондового микроскопа для работы в широком температурном диапазоне. The task is to create an ultrahigh-vacuum scanning probe microscope for operation in a wide temperature range.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей, повышении надежности и разрешающей способности устройства. The technical result of the invention is to expand the functionality, increase the reliability and resolution of the device.

Это достигается тем, что в сверхвысоковакуумный сканирующий зондовый микроскоп, содержащий платформу с объектным блоком, состоящим из первого ловителя объекта, сопряженного с нагревателем и хлодопроводом, плиту со сканером и держателем зонда, сопряженную с платформой посредством привода и систему подвеса, введен фланец, привод выполнен в виде трех четырехсекционных пьезотрубок, закрепленных на платформе и находящихся во взаимодействии посредством опор с направляющими, установленными на плите, и прижима, установленного на платформе с возможностью взаимодействия с плитой, сканер выполнен в виде пьезотрубки и содержит пружинный многоконтактный ловитель держателя зонда, система подвеса состоит из пружин растяжения, закрепленных на фланце с одной стороны и на плите - с другой, и магнитного гасителя, состоящего из набора магнитов, закрепленных на платформе, и медных пластин и набора магнитов, установленных неподвижно относительно фланца с возможностью магнитного взаимодействия с магнитами платформы, а объектный блок содержит направляющие с двумя подвижными пластинами, на одной из которых установлен первый ловитель, а на второй - второй ловитель, сопряженный с нагревателем. This is achieved by the fact that a flange is inserted into the ultrahigh-vacuum scanning probe microscope containing a platform with an object block consisting of a first object catcher paired with a heater and a cold line, a plate with a scanner and a probe holder, coupled to the platform with a drive and a suspension system, the drive is made in the form of three four-section piezotubes mounted on the platform and interacting with supports with guides mounted on the plate, and a clamp mounted on the platform with with the possibility of interaction with the plate, the scanner is made in the form of a piezotube and contains a spring multi-contact catcher of the probe holder, the suspension system consists of tension springs mounted on the flange on one side and on the plate on the other, and a magnetic absorber consisting of a set of magnets mounted on the platform , and copper plates and a set of magnets mounted motionless relative to the flange with the possibility of magnetic interaction with the magnets of the platform, and the object block contains guides with two movable plates, n and one of which has a first catcher, and a second one has a second catcher coupled with a heater.

На фиг.1 изображен ССЗМ, вид сбоку. Figure 1 shows a GCC, side view.

На фиг.2 - ССЗМ, вид сверху. Figure 2 - SPSM, top view.

На фиг.3 и 4 - прижимы механические (варианты). Figure 3 and 4 - mechanical clamps (options).

На фиг.5 и 6 - прижимы магнитные (варианты)
На фиг.7 - пружинный многоконтактный ловитель.
Figure 5 and 6 - magnetic clamps (options)
In Fig.7 - spring multi-contact catcher.

На фиг.8 - первый вариант установки манипулятора. On Fig - the first installation option of the manipulator.

На фиг.9 - второй вариант установки манипулятора. In Fig.9 is a second installation option of the manipulator.

На фиг. 10 и 11 - варианты выполнения направляющих. In FIG. 10 and 11 are embodiments of the guides.

На фиг. 12 - блок схема СЗМ. In FIG. 12 is a block diagram of the SPM.

Сверхвысоковакуумный сканирующий зондовый микроскоп (фиг.1) содержит фланец 1, на котором закреплены пружины 2, на которых в свою очередь установлена платформа 3. На платформе 3 посредством фланцев 4 закреплены три четырехсекционные пьезотрубки 5 с опорами 6 (привод), находящимися во взаимодействии с направляющими 7, закрепленными на плите 8. На платформе 3 закреплен прижим 9 (см. ниже), расположенный с возможностью взаимодействия с плитой 8. На плите 8 закреплен кронштейн 10 с пьезосканером 11 и ловителем 12 (см. ниже) держателя 13 зонда 14. На кронштейне 10 и платформе 3 закреплены планки 15 и 16 с контактами 17 соответственно. Проводники 18 соединяют пьезосканер 11 и ловитель 12 с планкой 15, а проводники 19 - планку 15 с планкой 16. На платформе 3 закреплена также планка 20 с контактами 21, соединенными проводниками 22 с пьезотрубками 5. На платформе 3 закреплен экран 23, выполненный, например, из танталовой фольги. На платформе 3 закреплен также пружинный контакт 24, расположенный с возможностью взаимодействия с объектом. На платформе 3 установлены на кварцевых или сапфировых направляющих 25 пластины 26 и 27 (фиг.2). На пластине 26 закреплен тепловой изолятор 28, выполненный, например, из тонкой нержавеющей трубки, с ловителем 29 держателя 30 объекта 31. Для увеличения усилия прижатия держателя 30 ловитель 29 может содержать поджимные пружины или поджимной винт (не показан). Ловитель 29 может также содержать нагреватель (не показан), аналогичный нагревателю прототипа, или нагреватель в виде спирали [3]. Ловитель 29 подсоединен через хладопровод 32 к промежуточной массе 33, подвешенной на пружине 34, которая в свою очередь может быть подсоединена к емкости с хладогентом (не показана). При необходимости к емкости с хладогентом посредством хладопроводов могут быть подсоединены экран 23, тепловой изолятор 28 и платформа 3. На пластине 27 (фиг.2), выполненной, например, из кварца или сапфира, установлен ловитель 35 держателя 36 объекта 37, а также второй нагреватель 38, закрепленный контактами 39 на пластине 27. The ultrahigh-vacuum scanning probe microscope (Fig. 1) contains a flange 1, on which springs 2 are fixed, on which platform 3 is in turn mounted. Three four four-section piezotubes 5 with supports 6 (drive), in interaction with guides 7 mounted on the plate 8. On the platform 3, a clamp 9 is fixed (see below), located with the possibility of interaction with the plate 8. On the plate 8, a bracket 10 with a piezoscanner 11 and a catcher 12 (see below) of the holder 13 of the probe 14 is fixed. On the bracket 10 and platform 3 are fixed straps 15 and 16 with contacts 17, respectively. The conductors 18 connect the piezoscanner 11 and the catcher 12 with the strap 15, and the conductors 19 connect the strap 15 with the strap 16. A strap 20 is also fixed to the platform 3 with contacts 21 connected by the conductors 22 to the piezo tubes 5. A shield 23 is mounted on the platform 3, for example made of tantalum foil. On the platform 3 is also fixed spring contact 24, located with the possibility of interaction with the object. On the platform 3, plates 26 and 27 are mounted on quartz or sapphire guides 25 (Fig. 2). A heat insulator 28, for example made of a thin stainless tube, is attached to the plate 26, with a catcher 29 of the holder 30 of the object 31. To increase the pressing force of the holder 30, the catcher 29 may contain compression springs or a clamping screw (not shown). Catcher 29 may also contain a heater (not shown), similar to the prototype heater, or a spiral heater [3]. Catcher 29 is connected through a cold line 32 to an intermediate mass 33 suspended on a spring 34, which in turn can be connected to a tank with a refrigerant (not shown). If necessary, a screen 23, a heat insulator 28 and a platform 3 can be connected to the tank with the refrigerant through the cold pipes. On the plate 27 (figure 2), made of, for example, quartz or sapphire, a catcher 35 of the holder 36 of the object 37 is installed, as well as a second a heater 38, mounted by contacts 39 on the plate 27.

Следует заметить, что пластина 27 с расположенными на ней элементами не обязательно должна постоянно располагаться на направляющих 25, как и пластина 26. Для проведения различных экспериментов термопары 40 и 41 могут быть закреплены на пьезосканере 11 и ловителе 29. Термопары могут быть также установлены на экране 23, пьезотрубках 5, платформе 3, пластинах 26, 27 и т. д. (не показаны). It should be noted that the plate 27 with the elements located on it does not have to be constantly located on the guides 25, as well as the plate 26. For various experiments, thermocouples 40 and 41 can be mounted on a piezoscanner 11 and a catcher 29. Thermocouples can also be installed on the screen 23, piezotubes 5, platform 3, plates 26, 27, etc. (not shown).

На платформе 3 установлены кассета 42 с держателями 13 зондов 14 и кассета 43 с держателями 30 объектов 31. A cassette 42 with holders 13 of the probes 14 and a cassette 43 with holders 30 of the objects 31 are installed on the platform 3.

На фиг.1 и фиг.2 с целью упрощения изображения способы крепления различных деталей друг к другу не показаны. Это могут быть соединения с использованием винтов с отверстиями, гаек, вакуумных паек и сварок и т.п. На фиг.2 также с целью упрощения изображения планки 16, 20 и контакт 24 не показаны. In figure 1 and figure 2, in order to simplify the image, methods for attaching various parts to each other are not shown. It can be connections using screws with holes, nuts, vacuum brazing and welding, etc. 2 also with the aim of simplifying the image of the straps 16, 20 and contact 24 are not shown.

Прижим 9 может быть механическим в виде откидывающихся зацепа 44 или пружины 45 (фиг.3, фиг.4). Прижим 9 может также быть магнитным с неподвижным 46 или подвижным 47 магнитами (фиг.5, фиг.6), находящимися во взаимодействии с магнитной плитой 8 или магнитной вставкой (не показана). Магнит может перемещаться также с помощью широкодиапазонного пьезопривода [4]. Пружинный многоконтактный ловитель 12 (фиг.7) может содержать пружинные контакты 48, закрепленные в изоляторах 49. Число этих контактов должно быть необходимым для обеспечения токоподвода к зонду, например в случае использования пьезоэлектрического кантилевера [5] их может быть четыре и более. The clip 9 may be mechanical in the form of a reclining hook 44 or spring 45 (Fig. 3, Fig. 4). The clip 9 may also be magnetic with a fixed 46 or movable 47 magnets (FIG. 5, FIG. 6), which are in interaction with a magnetic plate 8 or a magnetic insert (not shown). The magnet can also be moved using a wide-range piezodrive [4]. A multi-contact spring catcher 12 (Fig. 7) may contain spring contacts 48 fixed in insulators 49. The number of these contacts should be necessary to ensure current supply to the probe, for example, in the case of using a piezoelectric cantilever [5], there can be four or more.

Манипулятор 50 [5] может быть закреплен на фланце 1 (фиг.8) с возможностью взаимодействия с поворотной планкой 51, установленной на платформе 3, держателями 13 и 30, кассетами 42 и 43, пластинами 26 и 27, прижимом 9 (зацепом 44, пружиной 45 или магнитом 47) и плитой 8. На фланце 1 может быть установлен зацеп 52 с возможностью взаимодействия с планкой 51 (фиксатор) и упоры 53 (два другие не показаны) с возможностью взаимодействия с платформой 3. Магнитный гаситель состоит из магнитов 54, закрепленных на платформе 3, и медных пластин 55 и магнитов 56, закрепленных неподвижно относительно фланца 1. Магнитные гасители располагаются симметрично по периметру платформы 3 (не показаны). Следует заметить, что манипулятор 50 (фиг.9), фиксатор, выполненный в виде винта 57, упоров 58 и опор 59, медные пластины 55 и магниты 54, 56 могут быть закреплены на технологической вакуумной камере 60, которая не представляет предмета изобретения и подробнее не показана. Выполнение подобной камеры описано в [1], [2]. The manipulator 50 [5] can be mounted on the flange 1 (Fig. 8) with the possibility of interaction with the rotary plate 51 mounted on the platform 3, holders 13 and 30, cassettes 42 and 43, plates 26 and 27, clamp 9 (hook 44, a spring 45 or magnet 47) and a plate 8. A hook 52 can be mounted on the flange 1 with the possibility of interaction with the strap 51 (lock) and stops 53 (the other two are not shown) with the possibility of interaction with the platform 3. The magnetic absorber consists of magnets 54, fixed on the platform 3, and copper plates 55 and magnets 56, fixed fixed about the flange 1. Magnetic absorbers are located symmetrically around the perimeter of the platform 3 (not shown). It should be noted that the manipulator 50 (Fig. 9), a latch made in the form of a screw 57, stops 58 and supports 59, copper plates 55 and magnets 54, 56 can be mounted on a technological vacuum chamber 60, which does not represent the subject of the invention and more not shown. The implementation of such a camera is described in [1], [2].

Упоры 58 и опоры 59 могут располагаться под углом 120o друг к другу. Магнитные гасители располагаются симметрично по периметру платформы 3. Манипулятор 50 может быть снабжен вилкой, как показано на фиг.8, фиг.9, отверткой, зацепом и т.п. (не показаны).The stops 58 and supports 59 may be located at an angle of 120 o to each other. Magnetic dampers are located symmetrically around the perimeter of the platform 3. The manipulator 50 can be equipped with a plug, as shown in Fig. 8, Fig. 9, a screwdriver, hook, etc. (not shown).

Направляющие 7 могут быть выполнены в виде трех плоских пластин 61 (фиг. 10) либо в виде двух V-образных пластин 62 (фиг.11) и одной плоской пластины 63. Пьезосканер 11 (фиг.2), ловитель 12, пьезотрубки 5, объекты 31 и 37, широкодиапазонный пьезопривод подключены к блоку управления 64, который не является предметом изобретения и более подробно не показан. Выполнение подобных блоков описано в [7], [8]. Некоторые отличия блоков управления, заключающиеся в необходимости питания различных устройств, например нагревателя, дополнительных секций пьезотрубок или пьезобиморфов и термопар, состоят в снабжении их дополнительными ключами и компараторами. Дополнительные исполнительные или контрольные устройства могут также иметь свои блоки управления. Объект 31 может быть электрически изолирован от держателя 30, например, сапфировой прокладкой (не показана). The guides 7 can be made in the form of three flat plates 61 (Fig. 10) or in the form of two V-shaped plates 62 (Fig. 11) and one flat plate 63. Piezoscanner 11 (Fig. 2), trap 12, piezotube 5, objects 31 and 37, a wide-range piezoelectric actuator connected to the control unit 64, which is not the subject of the invention and is not shown in more detail. The implementation of such blocks is described in [7], [8]. Some differences between the control units, consisting in the need to power various devices, for example, a heater, additional sections of piezotubes or piezobimorphs and thermocouples, consist in supplying them with additional keys and comparators. Additional actuators or control devices may also have their own control units. The object 31 may be electrically isolated from the holder 30, for example, a sapphire gasket (not shown).

Устройство работает следующим образом. Фланец 1 вакуумно плотно закрепляют на технологической вакуумной камере 60, производят ее откачку и обезгаживание. После необходимой пользователю технологической обработки объектов 31 или 37, которая может происходить не обязательно в камере 60, их устанавливают в ловитель 29 или 35 (платформа при этом сориентирована относительно манипулятора 50). После этого осуществляют подвод зонда 14 к объекту 31 или 37 и сканирование его поверхности. Манипулятор 50 позволяет перемещать пластины 26 и 27 по направляющим 25, проводить фиксацию плиты 8 и замену объектов и зондов. Кассеты 42 и 43 могут быть использованы для промежуточного хранения объектов и зондов. The device operates as follows. The flange 1 is vacuum tightly fixed to the technological vacuum chamber 60, pumping and degassing is performed. After the technological processing of the objects 31 or 37 necessary for the user, which may not necessarily occur in the chamber 60, they are installed in the catcher 29 or 35 (the platform is oriented relative to the manipulator 50). After that, the probe 14 is connected to the object 31 or 37 and the surface is scanned. The manipulator 50 allows you to move the plate 26 and 27 along the guides 25, hold the plate 8 and replace the objects and probes. Cassettes 42 and 43 can be used for intermediate storage of objects and probes.

Возможен также режим работы, когда при низкотемпературных измерениях пластина с держателем 36 отсутствует в камере 60, либо при высокотемпературных отсутствует пластина 26 с ловителем 29. Замену пластин осуществляют при этом после развакуумирования. Регулировка температуры низкотемпературного режима может осуществляться посредством нагревания ловителя 29. An operating mode is also possible when, at low temperature measurements, the plate with the holder 36 is absent in the chamber 60, or at high temperature measurements, the plate 26 with the catcher 29 is missing. The plates are replaced after evacuation. The temperature control of the low temperature mode can be carried out by heating the trap 29.

Таким образом, модульное выполнение СЗМ расширяет его функциональные возможности. Выполнение привода в виде трех четырехсекционных пьезотрубок расширяет функциональные возможности, повышает надежность и разрешение. Применение системы подвеса с магнитным гасителем улучшают виброизоляцию и разрешающую способность. Использование многоконтактного пружинного ловителя и двухкомпонентного объектного блока расширяет функциональные возможности микроскопа. Thus, the modular implementation of the SPM extends its functionality. The implementation of the drive in the form of three four-section piezotubes expands the functionality, increases reliability and resolution. The use of a suspension system with a magnetic damper improves vibration isolation and resolution. The use of a multi-contact spring catcher and a two-component object block expands the functionality of the microscope.

Литература. Literature.

1. STM2000, Scanning tunnelling for atomic resolution surface studies, VG Microtech. tel. (0825) 761077, telex 957603, fax (0825) 768343. 1. STM2000, Scanning tunneling for atomic resolution surface studies, VG Microtech. tel. (0825) 761077, telex 957603, fax (0825) 768343.

2. Q. Dai et. al. A variable temperature ultrahigh vacuum atomic force microscope. Rev. Sci. Imstrum. 66 (II), November 1995, p.5266-5271 (прототип). 2. Q. Dai et. al. A variable temperature ultrahigh vacuum atomic force microscope. Rev. Sci. Imstrum 66 (II), November 1995, p. 5266-5271 (prototype).

3. Variable Temperature UHV STM 50K to 1100K. OMIKRON. Instruments for Surface Sciense, tel. (412) 831-2262, fax (412) 831-9828. 3. Variable Temperature UHV STM 50K to 1100K. OMIKRON. Instruments for Surface Sciense, tel. (412) 831-2262, fax (412) 831-9828.

4. Авторское свидетельство СССР 1550457, МКИ G 02 B 26/04, 1990 r. 4. Copyright certificate of the USSR 1550457, MKI G 02 B 26/04, 1990 r.

5. S.C. Minne et. al. Parallel atomic force microscopy using cantilevers with integrated piezoresistive sensors and integrated piezoelectronic actuators. Appl. Phys. Zett. 67 (26), 25 December, 1995, P.3918-3920. 5. S.C. Minne et. al. Parallel atomic force microscopy using cantilevers with integrated piezoresistive sensors and integrated piezoelectronic actuators. Appl. Phys. Zett. 67 (26), 25 December, 1995, P.3918-3920.

6. MMIOO - the universal tools for your UHV-sustem, Terrotec, tel. 4116336519, fax 4116331096. 6. MMIOO - the universal tools for your UHV-sustem, Terrotec, tel. 4116336519, fax 4116331096.

7. Y.Kuk et.al. Scanning tunneling microscope instrumentation. Rev. Sci. lustrum. 60 (1989). N .20, p. 165-180. 7. Y. Kuk et.al. Scanning tunneling microscope instrumentation. Rev. Sci. lustrum. 60 (1989). N .20, p. 165-180.

8. W. Gary et.al. The use of a linear piezoelectric actuator for coarce motion in a vacuum conpatible scanning tunneling microscope. J.Vac. Sci, Technol. A 7(4). Jul./Aug. 1989, p.2895- 2897. 8. W. Gary et.al. The use of a linear piezoelectric actuator for coarce motion in a vacuum conpatible scanning tunneling microscope. J.Vac. Sci, Technol. A 7 (4). Jul./Aug. 1989, p. 2895-2897.

Claims (1)

Сверхвысоковакуумный сканирующий зондовый микроскоп, содержащий платформу с объектным блоком, состоящим из первого ловителя держателя объекта, сопряженного с первым нагревателем и хладопроводом, плиту со сканером и держателем зонда, сопряженную с платформой посредством привода, и систему подвеса, отличающийся тем, что в него введен фланец, вакуумно-плотно закрепляемый на технологической вакуумной камере, привод выполнен в виде трех четырехсекционных пьезотрубок, закрепленных на платформе и находящихся во взаимодействии посредством опор с направляющими, установленными на плите, и прижима плиты, установленного на платформе с возможностью взаимодействия с плитой, сканер выполнен в виде пьезотрубки и содержит пружинный многоконтактный ловитель держателя зонда, система подвеса состоит из пружин растяжения, закрепленных на фланце с одной стороны и на плите с другой, и магнитного гасителя, состоящего из набора магнитов, закрепленных на платформе, и медных пластин и набора магнитов, установленных неподвижно относительно фланца с возможностью магнитного взаимодействия с магнитами платформы, а объектный блок содержит направляющие с двумя подвижными пластинами, на одной из которых установлен первый ловитель держателя объекта, а на второй - второй ловитель держателя объекта, сопряженный со вторым нагревателем. An ultrahigh-vacuum scanning probe microscope containing a platform with an object block consisting of a first catcher of an object holder coupled to the first heater and a cold conductor, a plate with a scanner and a probe holder coupled to the platform by means of a drive, and a suspension system, characterized in that a flange is inserted into it vacuum-tightly mounted on the technological vacuum chamber, the actuator is made in the form of three four-section piezotubes mounted on the platform and interacting by then with the guides mounted on the plate, and clamping the plate mounted on the platform with the possibility of interaction with the plate, the scanner is made in the form of a piezotube and contains a spring multi-contact catcher of the probe holder, the suspension system consists of tension springs mounted on the flange on one side and on the plate on the other hand, and a magnetic damper, consisting of a set of magnets mounted on the platform, and copper plates and a set of magnets mounted motionless relative to the flange with the possibility of magnetic interaction with Agnita platform and object unit comprises two guides with the movable plates, one of which is mounted a first object of the catcher holder, and the second - the second object of the catcher holder, coupled to a second heater.
RU96122421/28A 1996-11-22 1996-11-22 Superhigh vacuum scanning sounding microscope RU2152103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96122421/28A RU2152103C1 (en) 1996-11-22 1996-11-22 Superhigh vacuum scanning sounding microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96122421/28A RU2152103C1 (en) 1996-11-22 1996-11-22 Superhigh vacuum scanning sounding microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96122421A RU96122421A (en) 1999-01-20
RU2152103C1 true RU2152103C1 (en) 2000-06-27

Family

ID=20187530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96122421/28A RU2152103C1 (en) 1996-11-22 1996-11-22 Superhigh vacuum scanning sounding microscope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2152103C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587984C1 (en) * 2015-03-16 2016-06-27 Ивентьева Ольга Олеговна Method for attaching piezoelectric element in inertial piezoelectric motor and inertial piezoelectric motor
RU2635341C2 (en) * 2016-03-23 2017-11-16 Владимир Михайлович Нелюбов Inertia piezoelectric motor with composite support

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rev. Sei. Instrum 66(II), November 1995. p.5266 - 5271. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587984C1 (en) * 2015-03-16 2016-06-27 Ивентьева Ольга Олеговна Method for attaching piezoelectric element in inertial piezoelectric motor and inertial piezoelectric motor
RU2635341C2 (en) * 2016-03-23 2017-11-16 Владимир Михайлович Нелюбов Inertia piezoelectric motor with composite support

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8307665B2 (en) Sample cooling apparatus
US5986270A (en) Particle-optical apparatus including a low-temperature specimen holder
JP5608094B2 (en) Microscope specimen mount
EP0421355B1 (en) Scanning tunneling microscope
US7414250B1 (en) Cryogenic variable temperature vacuum scanning tunneling microscope
Bott et al. Design principles of a variable temperature scanning tunneling microscope
US5089708A (en) Vacuum system comprising an evacuatable housing, an object holder and an object carrier which is detachably coupled thereto
KR101374276B1 (en) Apparatus for test specimen's tensile and fatigue testing in-situ within sem
US4841148A (en) Variable temperature scanning tunneling microscope
JP2007298506A (en) Sample cooling apparatus
RU2152103C1 (en) Superhigh vacuum scanning sounding microscope
Ma et al. Upgrade of a commercial four-probe scanning tunneling microscopy system
US5635836A (en) Mechanical apparatus with rod, pivot, and translation means for positioning a sample for use with a scanning microscope
US20170168089A1 (en) Modular Atomic Force Microscope with Environmental Controls
Schulz et al. Beetle‐like scanning tunneling microscope for ultrahigh vacuum and low‐temperature applications
Olsson et al. Ultrahigh vacuum scanning force/scanning tunneling microscope: Application to high‐resolution imaging of Si (111) 7× 7
Oulevey et al. Simple low-drift heating stage for scanning probe microscopes
Radenović et al. A low-temperature ultrahigh vacuum atomic force microscope for biological applications
Leifeld et al. A UHV STM for in situ characterization of MBE/CVD growth on 4-inch wafers.
RU2161343C2 (en) Superhigh-vacuum scanning sounding microscope
Thibado et al. Scanning tunneling microscope combined with scanning electron microscope for the study of grain boundaries
Harrell et al. An ultrahigh vacuum cryogenic scanning tunneling microscope with tip and sample exchange
von Allwörden et al. Set-up of a high-resolution 300 mK atomic force microscope in an ultra-high vacuum compatible 3He/10 T cryostat
Lakhani et al. Design and operation of a versatile, ultrahigh vacuum, low temperature scanning probe microscope
Wang et al. A modular designed ultra-high-vacuum spin-polarized scanning tunneling microscope with controllable magnetic fields for investigating epitaxial thin films

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041123