Устройство для создания нанорисунка на подложке

Устройство относится к области машиностроения, а конкретно, к устройствам для создания нанорисунка на подложке. В основу полезной модели положена техническая задача, заключающая в том, чтобы исключить возможность попадания отклоненных частиц на подложку и перегрева поверхностей зонда и подложки. Поставленная техническая задача тем, что устройство для создания нанорисунка на подложке, содержащее неподвижное основание, закрепленный на нем пьезопривод с зондом, подложкодержатель с подложкой, согласно предложенной полезной модели, снабжено системой подачи жидкого азота, на цилиндрической поверхности зонда установлен змеевик, связанный с системой подачи жидкого азота, пьезопривод дополнительно снабжен кожухом, выполненным из немагнитного материала, закрепленным на неподвижном основании, причем кожух установлен осесимметрично относительно пьезопривода и зонда, который выполнен из магнитного материала, а в области размещения зонда, на кожухе, установлена катушка индуктивности, которая электрически связана с блоком управления сигналом, между подложкой и подложкодержателем выполнена полость, для подачи внутрь полости жидкого азота, полость герметизирована от технологического объема посредством герметичных прокладок и зажимов. Введение в устройство змеевика, кожуха, выполненного из немагнитного материала, закрепленного на неподвижном основании, катушки индуктивности, которая электрически связана с блоком управления сигналом (БУС) и полости между подложкой и подложкодержателем для подачи внутрь полости жидкого азота приведет к повышению точности нанорисунка на подложке и исключит возможность перегрева зонда и подложки. Применение предложенного устройства для создания нанорисунка на подложке не позволяет отклоненным частицам попасть на подложку, а так же перегреться зонду и подложке, тем самым, способствует созданию более точного нанорисунка на подложке.

Устройство относится к области машиностроения, а конкретно, к устройствам для создания нанорисунка на подложке.

Известно устройство для создания нанорисунка на подложке [Биннинг Г., Рорер Г., Сканирующая туннельная микроскопия - от рождения к юности. - Успехи физических наук, т.154, вып.2 - М.: Наука, 1988 - с.261-278], содержащее неподвижное основание, закрепленный на нем пьезопривод с зондом.

Недостатком аналога является недостаточная точность нанорисунка из-за отклонения частиц выпущенных с поверхности зонда и сильного нагрева поверхности зонда и подложки.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату является устройство для создания нанорисунка на подложке [Неволин В.К., Физические основы туннельно-зондовой нанотехнологии. - Учебное пособие / М.: МИЭТ, 2000 - с.69], содержащее неподвижное основание, закрепленный на нем пьезопривод с зондом, подложкодержатель с подложкой, выполненной с возможностью электрического взаимодействия с зондом.

Недостатком прототипа, так же, является недостаточная точность нанорисунка из-за отклонения частиц выпущенных с поверхности зонда и сильного нагрева поверхности зонда и подложки.

В основу полезной модели положена техническая задача, заключающая в том, чтобы исключить возможность попадания отклоненных частиц на подложку и перегрева поверхностей зонда и подложки.

Поставленная техническая задача тем, что устройство для создания нанорисунка на подложке, содержащее неподвижное основание, закрепленный на нем пьезопривод с зондом, подложкодержатель с подложкой, согласно предложенной полезной модели, снабжено системой подачи жидкого азота, на цилиндрической поверхности зонда установлен змеевик, связанный с системой подачи жидкого азота, пьезопривод дополнительно снабжен кожухом,

выполненным из немагнитного материала, закрепленным на неподвижном основании, причем кожух установлен осесимметрично относительно пьезопривода и зонда, который выполнен из магнитного материала, а в области размещения зонда, на кожухе, установлена катушка индуктивности, которая электрически связана с блоком управления сигналом, между подложкой и подложкодержателем выполнена полость, для подачи внутрь полости жидкого азота, полость герметизирована от технологического объема посредством герметичных прокладок и зажимов.

Введение в устройство змеевика, кожуха, выполненного из немагнитного материала, закрепленного на неподвижном основании, катушки индуктивности, которая электрически связана с блоком управления сигналом (БУС) и полости между подложкой и подложкодержателем для подачи внутрь полости жидкого азота приведет к повышению точности нанорисунка на подложке и исключит возможность перегрева зонда и подложки.

Сущность изобретения поясняется на Фиг.1, где показано устройство для создания нанорисунка на подложке.

Устройство для создания нанорисунка на подложке содержит неподвижное основание (1), закрепленный на нем пьезопривод (2) с зондом (3), подложкодержатель (4) с подложкой (5). На цилиндрической поверхности зонда (3) установлен змеевик (6), связанный с системой подачи жидкого азота. Пьезопривод (2) дополнительно снабжен кожухом (8), выполненным из немагнитного материала, закрепленным на неподвижном основании (1), причем, кожух (8) установлен осесимметрично относительно пьезопривода (2) и зонда (3), выполненного из магнитного материала, а в области расположения зонда (3), на кожухе (8), установлена катушка индуктивности (9), которая электрически связана с блоком управления сигналом (БУС) (10). Между подложкой (5) и подложкодержателем (4) выполнена полость (11) для подачи внутрь полости (11) жидкого азота (7). Полость (11) герметизирована от технологического объема (12) посредством герметичных прокладок (13) и зажимов (14), устройство дополнительно снабжено системой подачи жидкого азота (СПА) (15).

Устройство для создания нанорисунка (Фиг.1) работает следующим образом:

С помощью пьезопривода (2), закрепленного на неподвижном основании (1), осуществляется перемещение зонда (3), на котором, в свою очередь, помещен змеевик (6), а с помощью подложкодержателя (4) осуществляется перемещение подложки (5). Внутрь змеевика (6), при помощи системы подачи жидкого азота (СПА) (15), подается жидкий азот (7), который препятствует перегреванию зонда (3). Подложка (5) имеет возможность электродинамического воздействия с зондом (3). В полость (11) между подложкой (5) и подложкодержателем (4), при помощи системы подачи жидкого азота (СПА) (15), подается жидкий азот (7), что, препятствует перегреванию подложки (5) и дрейфу осевших на поверхности подложки (5) частиц вглубь последней. При помощи катушки индуктивности (9) создается электромагнитное поле (не показанное на Фиг.1), которое не влияет на движение частиц (не показано на Фиг.1) движущихся вдоль оси зонда (3), но отклонившимся частицам придает еще большее отклонение, что предотвращает попадание последних на подложку (5). Кожух (8), выполненный из немагнитного материала, играет роль изолятора. В системе присутствуют блок управления сигналом (БУС) (10).

Применение предложенного устройства для создания нанорисунка на подложке не позволяет отклоненньм частицам попасть на подложку, а так же перегреться зонду и подложке, тем самым, способствует созданию более точного нанорисунка на подложке.

Устройство для создания нанорисунка на подложке, содержащее неподвижное основание, закрепленный на нем пьезопривод с зондом, подложкодержатель с подложкой, отличающееся тем, что устройство снабжено системой подачи жидкого азота, на цилиндрической поверхности зонда установлен змеевик, связанный с системой подачи жидкого азота, пьезопривод дополнительно снабжен кожухом, выполненным из немагнитного материала, закрепленным на неподвижном основании, причем кожух установлен осесимметрично относительно пьезопривода и зонда, который выполнен из магнитного материала, а в области размещения зонда, на кожухе, установлена катушка индуктивности, которая электрически связана с блоком управления сигналом, между подложкой и подложкодержателем выполнена полость, для подачи внутрь полости, в частности, жидкого азота, полость герметизирована от технологического объема посредством герметичных прокладок и зажимов.