納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)

Hysitron TI Premier用于先進(jìn)材料表征的多功能納米力學(xué)測(cè)試儀器

納米力學(xué)與納米摩擦學(xué)測(cè)試設(shè)備

布魯克的 Hysitron TI Premier 納米壓痕儀專為在緊湊的平臺(tái)內(nèi)提供業(yè)界領(lǐng)先的定量納米力學(xué)表征而設(shè)計(jì)。TI Premier 以久經(jīng)考驗(yàn)的 Hysitron 技術(shù)為基礎(chǔ)，提供一套廣泛的納米級(jí)力學(xué)和摩擦測(cè)試技術(shù)。利用 TI Premier 的多功能配置，可以完成對(duì)各種高級(jí)研究的準(zhǔn)確測(cè)量，同時(shí)提供多種技術(shù)升級(jí)選項(xiàng)，以滿足您未來(lái)表征需求。

一、亮點(diǎn)

1）強(qiáng)大------功能模塊

為準(zhǔn)靜態(tài)納米壓痕、動(dòng)態(tài)表征、高溫特性和跨尺度測(cè)試提供量身定制的解決方案。

2）證明------Hysitron技術(shù)

確保納米級(jí)力學(xué)和摩擦測(cè)試的準(zhǔn)確、可靠、定量。

3）適應(yīng)------系統(tǒng)配置

支持廣泛的復(fù)合和相關(guān)表征技術(shù)，以滿足當(dāng)前和未來(lái)表征需求。

二、特點(diǎn)

1）TI 卓越基礎(chǔ)配置

* 帶原位 SPM 成像的電容式傳感器

* 自動(dòng)樣品臺(tái)

* 計(jì)量級(jí)花崗巖框架

* 防震設(shè)計(jì)

* 高分辨率光學(xué)成像

* 多種樣品加載方式

* 環(huán)境隔離罩

* 先進(jìn)的控制技術(shù)

2）強(qiáng)大的基本配置------標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試模式

• 準(zhǔn)靜態(tài)納米壓痕------定量描述小體積材料的力學(xué)性能
• 納米摩擦磨損------測(cè)量納米級(jí)耐磨性
• SPM成像-------利用壓頭直接成像,原位觀察壓痕及周圍三維形貌。

3）卓越的控制和靈敏度

專有電容傳感器技術(shù)在納米壓痕測(cè)試過(guò)程中提供卓越的測(cè)量噪聲水平（75 nN，<0.2 nm）、精度和可靠性。靜電驅(qū)動(dòng)使用很少的電流，實(shí)現(xiàn)卓越的溫度漂移特性，從而加快數(shù)據(jù)采集速度，獲得更高精度和更好的重復(fù)性。

4）定量表征能力

魯克開(kāi)發(fā)了一套廣泛的定量表征技術(shù)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的納米級(jí)材料研究。

• 動(dòng)態(tài)力學(xué)分析：存儲(chǔ)模量、損耗模量和損耗角作為測(cè)量深度、頻率和時(shí)間的函數(shù)。
• 摩擦學(xué)：摩擦系數(shù)、耐刮擦性能、薄膜粘附力和納米級(jí)磨損。
• 表面形貌表征：原位SPM成像，光學(xué)顯微鏡觀察和表面力學(xué)性能成像。
• 電特性：原位接觸電阻、導(dǎo)電、相變和材料變形行為。
• 環(huán)境控制：在高溫和可定制的氣態(tài)環(huán)境中，表征納米力學(xué)和納米摩擦性能。

三、應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)特定功能的程序包

布魯克的 Hysitron TI Premier 提供針對(duì)準(zhǔn)靜態(tài)納米壓痕、動(dòng)態(tài)表征、高溫表征和跨尺度測(cè)試等量身定制的特定功能程序包。這些程序包的配置經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可提供專用解決方案，以滿足您的研究和過(guò)程控制要求。

1）準(zhǔn)靜態(tài)納米壓痕：針對(duì)薄膜和不均勻材料優(yōu)化的納米力學(xué)特性。

2）動(dòng)態(tài)特征：準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)機(jī)械特性，可對(duì)從超軟到超硬等各種材料進(jìn)行表征。

3）高溫特性：研究機(jī)械特性和時(shí)間基于溫度的變形行為。

4）跨尺度測(cè)試：在納米和微米尺度上的納米壓痕測(cè)試。

四、附件

特色選項(xiàng)和附加組件

1）xSol 環(huán)境控制腔與載臺(tái)------環(huán)境控制腔實(shí)現(xiàn)了定量納米力學(xué)性能和納米摩擦學(xué)特征隨著溫度、氣氛變化

2）nanoECR ------納米壓痕測(cè)試的原位導(dǎo)電特性可以和納米力學(xué)性能，材料形變行為和接觸電阻等同步研究

3）xProbe------基于 MEMS 傳感器的探針可以實(shí)現(xiàn)原子力顯微鏡級(jí)別的超低力和位移噪音水平

4）iTF ------專利的原位薄膜力學(xué)性能分析包提供了排除基底效應(yīng)影響的薄膜和多層膜結(jié)構(gòu)的定量力學(xué)性能

5）3D OmniProbe 和多量程NanoProbe------通過(guò)擴(kuò)展力和位移測(cè)量量程實(shí)現(xiàn)微米尺度的力學(xué)和摩擦學(xué)特性表征

6）同步拉曼光譜------原位研究力學(xué)性能和摩擦學(xué)特性與材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的相關(guān)性

7）熒光顯微鏡聯(lián)用------集成熒光顯微鏡可實(shí)現(xiàn)熒光共定位納米力學(xué)測(cè)試等

8）電化學(xué)模塊------實(shí)現(xiàn)氧化和還原環(huán)境下的原位定量納米力學(xué)和納米摩擦學(xué)行為研究

9）自動(dòng)探針更換模塊------按鈕操作的自動(dòng)探針更換模塊

10）樣品臺(tái)------ 多尺度的磁性、機(jī)械和真空固定方式可以固定幾乎所有待測(cè)樣品，包括 300mm 晶圓

11）TriboAE?------ 聲音傳感器能通過(guò)針尖原位監(jiān)測(cè)納米壓痕過(guò)程中的斷裂和形變產(chǎn)生的聲音信號(hào)

12）TriboImage?------納米尺度劃痕/磨損的實(shí)時(shí)表征

 五、相關(guān)圖片

1）（100） 硅上的五個(gè)載荷納米壓痕系列測(cè)試，顯示了 Hysitron TI Premier 納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)業(yè)界領(lǐng)先的噪聲水平、性能和數(shù)據(jù)可重復(fù)性

2）熔融石英上的力與位移曲線顯示彈塑性材料的典型響應(yīng)，并在準(zhǔn)靜態(tài)納米壓痕測(cè)試后通過(guò)原位SPM成像，顯示殘余壓痕形貌

3）350°C（紅色）、500°C（綠色）和600°C（紫色）時(shí)的 NiCoCrAlY 載荷-位移曲線。這些曲線的低離散性和常規(guī)形狀表明 Hysitron TI Premier 納米壓痕在高溫下的高穩(wěn)定性