Ultra-wysokopróżniowy (Ultra-High Vacuum – UHV) dwukomorowy, wielopróbnikowy układ produkcji Omicron Nanotechnology do preparatyki i szczegółowej analizy cienkich warstw oraz nanostruktur powierzchniowych
Główne metody badawcze
- Spektroskopia fotoelektronów (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis – ESCA) umożliwiająca określanie składu chemicznego próbek
- Mikroskopia sond skanujących (Scanning Probe Microscopy – SPM) do pomiarów i obrazowania różnorodnych własności powierzchni z rozdzielczością atomową
Cechy ogólne
- Dwie połączone komory: pierwsza zawiera urządzenia do preparatyki powierzchni oraz spektroskopię fotoelektronów, druga dedykowana pod mikroskopię sond skanujących
- Wwieloetapowy system pompowania umożliwiający otrzymanie ciśnienia rzędu 10-11 mbar w obu komorach
- Komora śluzy do szybkiej wymiany próbek oraz sond SPM
- Manipulator Omniax o 5 stopniach swobody, posiadający stację grzewczą oraz chłodzącą do preparatyki i transferu próbek oraz pomiarów ESCA
Zmienno-temperaturowy mikroskop skanujący (VT SPM)
- Skaningowa Mikroskopia i Spektroskopia Tunelowa (Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy – STM/S) z możliwością operowania w zakresie prądów o wartościach poniżej pA
- Mikroskopia Sił Atomowych (Atomic Force Microscopy – AFM) bazująca na odbiciu wiązki laserowej od dźwigni skanującej, do pomiarów kontaktowych i bezkontaktowych; różne mody pracy, w zależności od rodzaju używanej dźwigni (np. wysokorozdzielczy AFM, Electrostatic Force Microscopy – EFM, Scanning Kelvin Probe Force Microscopy – SKPFM oraz Magnetic Force Microscopy – MFM)
- Sensor Q-Plus łączący zalety AFM i STM
- Układ sterujący Matrix
- Kontrola temperatury w zakresie 30 ÷ 500 K
- Narzędzie do preparatyki ostrzy STM in-situ
Spektroskopia Fotoelektronów
- Hemisferyczny analizator energii SPHERA II
- Dwuanodowe źródło promieniowania X (DAR400) oraz źródło monochromatycznego promieniowania X (XM1000) do pomiarów XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)
- Próżniowe źródło promieniowania UV o wysokiej intensywności (HIS13) do pomiarów UPS (Ultra-violet Photoelectron Spectroscopy)
- 0.1 ÷ 5 keV działo elektronowe o rozmiarze plamki 300 ?m (EKF 300) do pomiarów AES (Auger Electron Spectroscopy)
- Działo elektronowe CN10 do neutralizacji ładunku
Komora preparatyki
- Pojedyncze oraz potrójne źródło naparowania z wykorzystaniem wiązki elektronów (EFM 3 & EFM 3T), komórka efuzyjna dla materiałów organicznych (OME40) oraz niskotemperaturowa komórka efuzyjna (NTEZ) dla czystego osadzania różnego rodzaju atomów i molekuł; możliwość kontrolowanego nanoszenia warstw sub-monoatomowych oraz wielowarstw przy wykorzystaniu miernika grubości warstwy (Film Thickness Monitor – FTM)
- Źródło atomowego wodoru (EFM-H) do pasywacji oraz źródło atomowego tlenu (OBS40) do kontrolowanej oksydacji powierzchni próbek
- Źródło rozpylania jonowego (ISE5) do czyszczenia próbek, profilowania głębokościowego (z użyciem ESCA) oraz kontrolowanego indukowania defektów
- Kwadrupolowy analizator masowy (Quad 300) do analizy gazów resztkowych (czystości próżni i poszukiwania nacieków)
Profil powierzchni Si (111) 7x7 wzdłuz zaznaczonej linii
Powierzchnia Si (111) 7x7 zobrazowana przy dwóch różnych polaryzacjach napięcia między ostrzem a próbką.
STM. Powierzchnia Si (111), rekonstrukcja 7x7.
Uzyskana poprzez obróbkę wysokotemperaturową w warunkach ultrawysokopróżniowych (tzw. flash). Rozdzielczość atomowa.
