NanoFrazor 3D纳米结构高速直写机

NanoFrazor 3D纳米结构高速直写机

瑞士NanoFrazor 3D纳米结构高速直写机，源于IBM苏黎世研发中心。NanoFrazor纳米3D结构直写机将纳米尺度下的3D结构直写工艺快速化、稳定化。

      NanoFrazor采用尖端直径为5nm的探针，通过静电力精确控制实现直写3D高精度直写，并通过悬臂一侧的热传感器实现实时的形貌探测。相对于其他制备技术如电子束曝光/光刻技术(EBL), 聚焦离子束刻蚀(FIB)有以下特点：
  

   ■   3D纳米直写能力
         高直写精度 (XY: 10nm, Z: 1nm)
         高速直写 20 mm/s 与EBL媲美 
   ■   无需显影，实时观察直写效果
         形貌感知灵敏度0.1nm
         样品无需标记识别，多结构套刻，对准精度 5nm 
   ■   无临近效应
         高分辨，高密度纳米结构
   ■   无电子/离子损伤
         高性能二维材料器件
   ■   区域热加工和化学反应
         多元化纳米结构改性
   ■   大样品台
         100mm X 100mm

NanoFrazor Scholar --小面积直写
   

   ■   3D纳米直写能力
         高直写精度 (XY: 30nm, Z: 1nm)
         高速直写 10 mm/s 
   ■   无需显影，实时观察直写效果
         形貌感知灵敏度0.1nm
         样品无需标记识别，多结构套刻，对准精度 10 nm 
   ■   无临近效应
         高分辨，高密度纳米结构
   ■   无电子/离子损伤
         高性能二维材料器件
   ■   区域热加工和化学反应
         多元化纳米结构改性
   ■   小样品台
         30mm X 30mm

直写与反馈流程  
 

。PPA(聚苯二醛) 直写胶涂敷在样品表面。

。背热式直写探针，微区电阻式加热针尖。与针尖接近的PPA受热瞬间分解，周围部分由于PPA热导率低而不受影响。

。热针震动模式直写，直写时探针加热，每次下针幅度受静电力控制，垂直精度 1 nm，从而写出3D图形。

。冷针接触模式扫描，回程扫描时探针冷却，由侧壁的热感应器探测样品高度变化(精度0.1nm), 获得样品形貌。反馈数据修正下一行直写。

直写针尖设计

   
    普通的AFM针尖无法满足上述NanoFrazor直写流程的需求，因此NanoFrazor所用针尖是由IBM研发设计的。该针尖具有两个电阻加热区域，针尖上方的加热区域可以加热到1000oC。 第二处加热区域作为热导率传感器位于侧臂处，其能感知针尖与样品距离的变化，精度高达0.1 nm。因此在每行直写进程结束后的回扫结构时，并不是通过针尖 起伏反馈形貌信息，而是通过热导率传感器感应形貌变化，从而实现了比AFM快1000余倍的扫描速度，同避免了针尖的快速磨损消耗。

NanoFrazor技术特点

其他功能

● 纳米颗粒有序定位排列

● 纳米局部化学反应诱导

● 表面化学图案、结构生成纳米颗粒有序定位排列 
 

 氧化石墨烯的定位还原