高温扫描隧道显微镜的开发与研制

成果编号：11830

价格：面议

完成单位：省产研院石墨烯材料研究所

单位类别：其他院所

完成时间：2015年

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：董国材离线

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扫描隧道显微镜（STM）能够观测到原子在实空间的准确位置，跟踪反应过程，是研究物质表面结构的有效测试仪器。对于高温下的反应过程，由于温度所造成的热漂移和不稳定性，传统STM一般无法成像。项目申请人改造、设计的高温STM可在1300K对样品反应过程进行观测，并达到实空间0.1nm的分辨率，为目前的世界纪录。目前本公司基于原有国外的技术重新设计开发，实现该技术的本土化，开发拥有自主知识产权的实验设备产品。该设备扫描速度会是普通商业STM扫描速度的300倍，并可以从300 K到1300 K实现变温扫描。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新装备

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

1）大型仪器的自主开发通过本项目的开发，我们将一定程度上弥补我们仪器自主开发能力上的空白，提高我国在高温显微学的水平到甚至超过国际水平。 2）独特的观测与实验手段通过直接观测反应过程的方式来理解反应机理。这样的手段将更有效的解释实验现象，指导生产工艺。 3）以具体产品为目标本项目中所开发的HT-STM联合测试系统和高质量的石墨烯解决方案，都是以具体的产品为目标的，该项目的完成只是其社会效益与经济效益的开始。高端的设备可以减少我国对进口设备的依赖，减少资金的外流。高端的石墨烯薄膜产品更是有着不可限量的市场价值与战略价值。 4）设备开发团队的培养通过该项目的开展，我们将引入多方面的人才，包括机械设计师、电子工程师以及科研工作者，在其交融的工作环境中促进其互相学习，培养其综合素质，建立一支可靠、成熟、有活力的团队。

主要技术指标

1）真空系统：本底真空小于2 x 10-10 mbar。模块化，具有可扩展性。低噪音、低振动以减少对显微测量的影响。 2）原位实空间观测薄膜生长（STM）：分辨率：室温下原子分辨0.1 nm；高温下分辨率1 nm。扫描范围：2 x 2 μm。适用温度：300~1300 K；可扩展低温70~300 K。热漂移： X, Y方向：<0.15 nm/min; Z方向：<0.05 nm/min。（因变温引起的样品热位移：X, Y方向：<15 nm/K; Z 方向：在扫描管伸缩内。）装备：原位MBE源和原位CVD生长气路 3）传样系统：简单、高可靠性。实现各个腔体内样品的原位传输。实现不破坏真空环境下更换取出样品、更换STM探针。具有可扩展性。

其他说明

完成人信息

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