NanoFrazor 3D納米結構高速直寫機

NanoFrazor 3D納米結構高速直寫機

瑞士NanoFrazor 3D納米結構高速直寫機，源于IBM蘇黎世研發中心。NanoFrazor納米3D結構直寫機將納米尺度下的3D結構直寫工藝快速化、穩定化。

      NanoFrazor采用尖端直徑為5nm的探針，通過靜電力精確控制實現直寫3D高精度直寫，并通過懸臂一側的熱傳感器實現實時的形貌探測。相對于其他制備技術如電子束曝光/光刻技術(EBL), 聚焦離子束刻蝕(FIB)有以下特點：
  

   ■   3D納米直寫能力
         高直寫精度 (XY: 10nm, Z: 1nm)
         高速直寫 20 mm/s 與EBL媲美 
   ■   無需顯影，實時觀察直寫效果
         形貌感知靈敏度0.1nm
         樣品無需標記識別，多結構套刻，對準精度 5nm 
   ■   無臨近效應
         高分辨，高密度納米結構
   ■   無電子/離子損傷
         高性能二維材料器件
   ■   區域熱加工和化學反應
         多元化納米結構改性
   ■   大樣品臺
         100mm X 100mm

NanoFrazor Scholar --小面積直寫
   

   ■   3D納米直寫能力
         高直寫精度 (XY: 30nm, Z: 1nm)
         高速直寫 10 mm/s 
   ■   無需顯影，實時觀察直寫效果
         形貌感知靈敏度0.1nm
         樣品無需標記識別，多結構套刻，對準精度 10 nm 
   ■   無臨近效應
         高分辨，高密度納米結構
   ■   無電子/離子損傷
         高性能二維材料器件
   ■   區域熱加工和化學反應
         多元化納米結構改性
   ■   小樣品臺
         30mm X 30mm

直寫與反饋流程  
 

。PPA(聚苯二醛) 直寫膠涂敷在樣品表面。

。背熱式直寫探針，微區電阻式加熱針尖。與針尖接近的PPA受熱瞬間分解，周圍部分由于PPA熱導率低而不受影響。

。熱針震動模式直寫，直寫時探針加熱，每次下針幅度受靜電力控制，垂直精度 1 nm，從而寫出3D圖形。

。冷針接觸模式掃描，回程掃描時探針冷卻，由側壁的熱感應器探測樣品高度變化(精度0.1nm), 獲得樣品形貌。反饋數據修正下一行直寫。

直寫針尖設計

   
    普通的AFM針尖無法滿足上述NanoFrazor直寫流程的需求，因此NanoFrazor所用針尖是由IBM研發設計的。該針尖具有兩個電阻加熱區域，針尖上方的加熱區域可以加熱到1000oC。 第二處加熱區域作為熱導率傳感器位于側臂處，其能感知針尖與樣品距離的變化，精度高達0.1 nm。因此在每行直寫進程結束后的回掃結構時，并不是通過針尖 起伏反饋形貌信息，而是通過熱導率傳感器感應形貌變化，從而實現了比AFM快1000余倍的掃描速度，同避免了針尖的快速磨損消耗。

NanoFrazor技術特點

其他功能

● 納米顆粒有序定位排列

● 納米局部化學反應誘導

● 表面化學圖案、結構生成納米顆粒有序定位排列 
 

 氧化石墨烯的定位還原