Институт общей физики
имени А.М. Прохорова РАН

Оборудование ЦКП

Главной целью ЦКП является повышение уровня научных исследований путем формирования современных исследовательских комплексов
в области нанотехнологий, отвечающих мировым стандартам по техническим и эксплуатационным характеристикам приборного состава.

Модуляционный интерференционный микроскоп - МИМ 321

Предназначен для исследования свойств материалов, позволяет получить фазовый портрет микрообъекта, то есть распределение оптической разности хода лучей в интерферометре, соответствующее геометрическому рельефу измеряемого объекта. Сверхвысокое оптическое разрешение. Количественная 3D информация об оптических и геометрических свойствах измеряемого объекта. Возможность исследования динамических характеристик объекта. Возможность визуализации оптических анизотропных структур со сверхвысоким разрешением.
Стоимость работ 1600 р/ч.

Лазерный сканирующий конфокальный микроскоп LSM-710-NLO (Carl Zeiss, Германия)

Способен решать обширный спектр исследовательских задач, идеально подходит для высокочувствительных флуоресцентных исследований по глубине живых образцов или организмов. Возможны следующие применения: временные серии изображений, мультифлуоресцентное изображение, спектральное разрешение флуоресцентного сигнала, количественная колоколизация, микроскопия в проходящем свете, FRET анализ.
Комплектация:
Сканирующий модуль LSM 710 представлен двумя GaAsP одноканальными высокочувствительными детектора и 32-х канальным спектральным детектором, что позволяет параллельно захватывать флуоресцентный сигнал в диапазоне 400-750 нм. 32-х канальный спектральный детектор позволяет выбирать диапазон регистрации сигнала с разрешением до 3 нм (последоват. сканирование) и 10 нм (параллельное сканирование). Детектор проходящего света.Три NDD детектора.Моторизованный конфокальный pinhole с плавной регулировкой диаметра и координат.Лазеры для возбуждения флуоресценции: Ar-лазер (458, 488, 514 нм) 25 мВт; DPSS-лазер (561 нм) 20 мВт; HeNe-лазер (633 нм) 5 мВт; фемтосекундный лазер Chameleon Ultra II (Coherent, США) с перестраиваемым диапазоном длин волн 690-1060 нм, 140 фс, 80 МГц, 0.2-3.5 Вт для мультифотонного возбуждения флуоресценции.
Стоимость работ 1600 р/ч.

Атомно-силовой микроскоп

Предназначен для исследования геометрии поверхности металлов, полупроводников, керамики и других не органических веществ.
Разрешение по X-Y 10 нм, разрешение по Z 1 нм.
Стоимость работ 2200 р/ч

CPS Disc Centrifuge. CPS Instruments, Inc.

Центрифуга CPS Disc

Центрифуга CPS Disc представляет собой полную систему анализа размеров частиц с высоким разрешением. Диапазон размеров частиц от 0,005 до ~75 микрон.
Стоимость работ 1200 р/ч.

Bruker D8 Discover A25 DaVinsi Design


Рентгеновский дифрактометр общего назначения Bruker D8 Discover A25 DaVinsi Design. Предназначен для исследования структуры материалов. Позволяет определить фазовый состав, параметры элементарной ячейки, размеры нанокристаллитов для поликристаллических и порошковых образцов. Ориентация монокристаллов. Высокотемпературная камера HTK 1200N позволяет проводить измерения от комнатной температуры до 1200 0С на воздухе и в вакууме.
Стоимость работ 3600 р/ч.

Ультразвуковой вырезатель дисков фирмы GATAN

Электронный микроскоп LIBRA 200 FE HR

Основные технические характеристики:

  • Скорость резки: от 0.05 до 100 мм/сек, 35 шагов регулировки, с ЖК-индикацией;
  • Диапазон «окна резки» - от 0.2 до 15 мм (с разрешением 0.03 мм);
  • Подача ножа (толщина среза) - диапазон от 1 нм до 15 мкм;
  • Управление подачей, с ЖК индикацией:
  • диапазон от 1 нм до 100 нм с шагом 1 нм;
  • диапазон от 100 до 2500 нм с шагом 10 нм;
  • диапазон от 2500 нм до 15000 нм с шагом 500 нм

Стоимость работ 1500 р/ч.

Ионная мельница Fischione 1010 Ion Mill

Назначение:
ионное травление и полировка образцов для дальнейшего исследования в просвечивающей электронной микроскопии.
Диапазон угла фрезеровки: от 0° до 45°
Рабочий газ: аргон
Диапазон напряжений и токов ионного источника: 0.7 – 6 кВ,  3 – 8 мA
Плотность тока: 400 microamps/cm2
Стоимость работ 800 р/ч.

Leica EM TIC020 - Система трехлучевого ионного травления материалов на большую глубину

Leica EM TIC020 - Система трехлучевого ионного травления материалов на большую глубину. Система использует принцип одновременного поперечного травления с трех направлений для подготовки поверхности для SEM и AFM исследований, а также проведения EDS, WDS, Auger и EBSD анализа.
Держатель образцов позволяет обрабатывать образцы с размерами до 50х50х10 мм. Для работы на системе требуется минимальная предварительная механическая подготовка образца. К функциональным особенностям прибора можно отнести 3 Ar ионных пушки, столик, перемещающийся в трех направлениях и встроенный стереомикроскоп
Стоимость работ 1300 р/ч.

Leica EM TXP - Универсальная система для механической подготовки поверхности

Leica EM TXP – Универсальная система для механической подготовки поверхности
Leica EM TXP - универсальная установка для механической прецизионной подготовки поверхности  образцов зеркального качества для TEM, SEM и LM исследований.
Интегрированный стереомикроскоп с масштабной сеткой и регулировка угла наклона держателя образцов  –  0° - 60° (по отношению к оси вращения фрезы) обеспечивает полный контроль процесса подготовки образца
 После проведения операций по подготовке образца, с помощью встроенного микроскопа можно провести контроль качества полученной поверхности, нет необходимости переносить образец на другой прибор.
Стоимость работ 900 р/ч.

Электронный микроскоп LIBRA 200 FE HR

Основные характеристики микроскопа:

Ускоряющее напряжение: 200 кВ

Увеличение:

  • в режиме ПЭМ (ТЕМ) 8х - 1 000 000х
  • в режиме ПРЭМ (STEM) 2 000х - 5 000 000х
  • в режиме СХПЭЭ (EELS) 20х - 315х

Предельное разрешение:

  • в режиме ПЭМ 0.12 нм
  • в режиме ПРЭМ (STEM) 0.21 нм

Разрешение спектрометра СХПЭЭ (EELS):

  • по энергии 0.8 эВ.

Методы:

  • высокоразрешающая электронная микроскопия (ВРЭМ);
  • просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ);
  • сканирующая просвечивающая электронная микроскопия (СТЭМ);
  • ПЭМ с фильтрацией по энергиям;
  • Электронная дифракция (ED);
  • ED в сходящемся пучке (CBED);
  • аналитическая электронная микроскопия (EELS, EDS).

Области применения:

  • характеризация кристаллической решетки и химической природы нанообъектов;
  • локальный анализ элементного состава;
  • анализ структурного совершенства многослойных гетероструктур для микро- и оптоэлектроники;
  • идентификация дефектов кристаллической решетки полупроводниковых материалов.

Стоимость работ 1600 р/ч.

Cверхвысоковакуумный СТМ GPI-300.02

GPI-300 представляет собой сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп, позволяющий получать атомно-разрешенные изображения проводящей поверхности при комнатной температуре образца. Прибор может быть использован для изучения любых поверхностных процессов в режиме in vivo. Данный прибор имеет целый ряд отличительных черт, позволяющих легко использовать его в комбинации с другими методами анализа или технологии в контролируемых условиях сверхвысокого вакуума.
В частности,

  • Применение пьезо-инерциальной системы сближения иглы и образца позволило создать сканер с "открытой архитектурой". Это, в свою очередь, дает принципиальную возможность осуществлять воздействие на поверхность молекулярным, лазерным, электронным или ионным пучками и анализировать соответствующие характеристики поверхности одновременно с записью СТМ изображений.
  • Применение единого стандарта держателей игл (зондов) и образцов позволяет использовать единый путь для их транспортировки внутри вакуумной установки. Система транспортировки выполнена с использованием стандартных, серийно выпускаемых XYZ- и линейных манипуляторов, что позволяет легко встраивать СТМ в имеющиеся технологические и аналитические сверхвысоковакуумные установки. Небольшая СТМ камера также может быть присоединена к любым серийным установкам, в которых транспорт образцов осуществляется, как правило, с помощью линейных манипуляторов.
  • Апробированная технология очистки и заточки СТМ зондов путем ионной бомбардировки в вакуумной установке с СТМ, позволяет гарантированно доставлять в СТМ острые, атомно-чистые зонды. Восстановление зонда, загрязненного в процессе сканирования, производится in situ.
  • Помимо аналитических возможностей, таких как собственно микроскопия и спектроскопия, прибор обладает функцией локальной модификации поверхности с помощью СТМ-зонда.

Области применения:

  • химические и фотохимические реакции;
  • катализ;
  • напыление;
  • полупроводниковые технологии;
  • адсорбция;
  • модификация поверхности ионами, электронами и другими частицами;
  • нанолитография, атомные манипуляции.

Стоимость работ 3600 р/ч.

Научно-исследовательский нанотехнологический комплекс "Riber SSC2" на основе сверхвысоко-вакуумного центра для исследования поверхности.

Научно-исследовательский нанотехнологический комплекс на основе сверхвысоковакуумного центра для исследования поверхности Riber SSC2 (камера молекулярно-лучевой эпитаксии — Riber EVA 32), интегрированного со сверхвысоковакуумным сканирующим туннельным микроскопом GPI-300.

Данный комплекс уникален для России и является одним из немногих столь же мощных исследовательских инструментов в мире. Он введен в эксплуатацию в 2006 г. В состав комплекса, созданного в ИОФ РАН на базе сверхвысоковакуумного (СВВ) центра для исследования поверхности Riber SSC2, входят:

  • сверхвысоковакуумная камера молекулярно-лучевой эпитаксии Riber EVA 32, оснащенная:
    • источниками кремния и германия с электронно-лучевыми испарителями,
    • термическим источником атомарного бора,
    • инфракрасными нагревателями образцов с высокооднородным тепловым полем,
    • прецизионными системами управления потоками основных компонентов и легирующей примеси и температурой образца,
    • кварцевыми измерителями атомарных потоков Si и Ge Inficon XTC2,
    • прецизионной системой контроля температуры образцов на основе специализированного инфракрасного пирометра Impac IS12-Si,
    • дифрактометром быстрых отраженных электронов (ДБОЭ) Staib Instruments RH20,
    • масс-спектрометрическим анализатором состава остаточной атмосферы Stanford Research Systems RGA300,
    • телевизионной системой наблюдения за перемещением и установкой держателей с образцами;
  • высоковакуумная камера предварительной термической очистки образцов;
  • сверхвысоковакуумная аналитическая камера, оснащенная аппаратурой для исследования поверхности образцов методами:
    • масс-спектрометрии вторичных ионов (ВИМС),
    • Оже-электронной спектроскопии,
    • рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (электронной спектроскопии для химического анализа - ЭСХА);
  • сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) GPI-300, разработанный в ИОФ РАН и производимый в РФ, который не уступает по качеству и исследовательским возможностям лучшим зарубежным аналогам, интегрированный с камерой молекулярно-лучевой эпитаксии;
  • сверхвысоковакуумная камера подготовки игл сканирующего туннельного микроскопа GPI-300 с ионной пушкой CI-10.

Комплекс позволяет последовательно исследовать образец различными физическими методами, производить технологические обработки, снова исследовать образец и т.д. При этом образец никогда не покидает условий СВВ. Исследования методом ДБОЭ могут проводиться во время технологических процессов (in situ). Поскольку образец не покидает условий СВВ, его исследования методом СТМ до и после обработок проводятся с атомным разрешением. Качество СТМ столь высоко, что атомное разрешение реализуется как на гладкой поверхности образца (например, на чистой поверхности монокристаллического Si или Ge), так и при исследовании объектов с высокой шероховатостью, таких как массивы квантовых точек или нанокристаллические пленки. Из сказанного выше ясно, что данный инструмент наивысшим в РФ качеством на пределе возможностей современного научного оборудования.

Стенд для измерения спектральной зависимости чувствительности элементов матричных ИК фотодетекторов.

Стенд для измерения спектральной зависимости чувствительности элементов матричных ИК фотодетекторов.

Установка измерения параметров элементов матричных ИК фотодетекторов по ГОСТ 17772-88.