Nanosurf社製 原子間力顕微鏡AFM
Nanosurf社は1997年にスイスのバーゼル大学から設立された世界で唯一のAFM専門メーカーです。 AFMのみを製造販売しており、ユーザー様のあらゆるニーズに柔軟にご対応いたします。
物性測定
表面解析
バイオ＆ライフサイエンス
光学クライオスタット/低温物性
リソグラフィー/単結晶製造
ヘリウムリカバリー
産業分野
neaSCOPEは原子間力顕微鏡(AFM)と可視光からテラヘルツ波長域までのレーザ光源/検出器を組み合わせた装置で、AFMによる高分解能の構造・機械物性情報と同時に、10nmに迫る高空間分解能で有機分子の光の反射/吸収マッピング/スペクトル測定が可能です。
・AFMによるトポグラフィー、表面電位、弾性率測定
・可視光～赤外～テラヘルツ波領域での
吸収/反射イメージングおよびスペクトル測定
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neaSCOPEとはAFMとFT-IRを組み合わせた装置です。
AFMはナノメートルオーダーの分解能を持ち、機械的な特性を測定することを得意としていますが、化学的な成分の同定は不可能です。
一方、FT-IRは分子振動に対する感度が高く様々な化学的な成分の同定に広く利用されている測定手法です。ただし赤外光を使用するため高分解能化が難しく、用途が制限されてしまいます。
neaSCOPEは、お互いのデメリットをなくし様々な化学成分の同定を10nmという非常に高い空間分解能で実現することが可能な装置です。
①光学的に相互作用を検出する方法 (s-SNOM・nano-FTIR)
②機械的に相互作用を検出する方法 (熱膨張方式)
neaSCOPEでは①・②双方の検出方式に対応しており、多種多様な測定が可能です。
neaSCOPEの光学系と取得できるデータイメージ
neaSCOPEではs-SNOM(散乱型近接場顕微鏡法)により、サンプル表面の形状像と共に赤外反射・吸収像を取得することが可能です。
また、使用する光源をスイッチすることで一般的なFTIRのように赤外吸収スペクトルの測定をナノオーダーの空間分解能で測定可能です。
・10nmに迫る高い空間分解能での赤外光イメージングとFTIRスペクトル測定
・原子力間顕微鏡による機械的特性評価と近接場による化学組成マッピングの同時測定
・サンプルの薄片化が不要（AFM測定に適合した表面状態を準備するだけで測定可能）
・ワークフロー方式のソフトウェアにより簡単に測定が可能
・測定環境制御可能（加温、冷却、低真空、他）
・散乱型近接場顕微鏡(s-SNOM, nano-FTIR)方式の他、tapping AFM-IR+ (熱膨張方式)の測定も追加可能
| AFMユニット | |||
| スキャン範囲 | 100μm × 100μm (クローズドループ) | ||
| 高さ方向ノイズレベル | <0.2nm (RMS) | ||
| サンプルステージ可動域(X,Y,Z) | 60mm, 15mm, 8mm | ||
| 光学ユニット | |||
| 最多搭載可能検出器数 | 2 | ||
| 最高空間分解能 | ブロードバンドレーザー、チューナブルレーザー、OPOレーザー など | ||
| サンプルステージ可動域(X,Y,Z) | <10nm | ||
| 深さ方向感度 | 表面から数nm～程度 (対象サンプルおよび測定条件に依存) | ||
PMMA構造に着目した、波数1740cm-1 によるイメージング。反射強度マッピングおよび吸収マッピングとともにAFM像と同時取得されます。SN比良く測定され、数十nmレベルの細かい構造まで組成情報を可視化できます。
Scan parameters: w=1740cm-1 (λ=5.75µm)、Time constant (Lock-In): 0.52ms
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| AFM高さ像 | 近接場反射 | 近接場吸収 |
PMMA母材に付着した主成分をPDMSとする異物を母材の影響なく、高空間分解能で指紋領域スペクトルを取得。
また、同一サンプルでPMMA/シリコン界面を横断するようにラインスペクトルマッピング（20nmステップ30点）を行った際、界面近傍ではPMMA由来のピークが１ステップのうちに消失しており、上述の波数固定のイメージングだけでなく、分光においても高い空間分解能が確認されています。
AFMプローブを介して局所的に励起と検出を行い、グラフェン片の幅に応じて表面プラズモンの共振点を可視化するなど、プラズモンの分散状態を回折限界を超えた分解能でイメージング。
またゲートバイアスを印可しながら表面電位の変化に伴う分散の変化の様子も観察することができます。
引用元： 
J. Chen et al., Nature 487, p.77 (2012)
半導体においては、誘電率 e(ω) は自由キャリア濃度 n に依存することを利用し、赤外からテラヘルツ領域までキャリア濃度に応じて波長を選択し、トランジスタ（図は65nm単一FET） 中の自由キャリア濃度をマッピングすることができます。
またDrudeモデルに基づき、キャリア濃度について、より直接的に定量的に迫ることが可能です。
引用元： 
A. Huber et al., Nano Lett. 8, 3766 (2008)
単分子レベルの膜厚においても、スペクトルを取得し同定することが可能です。また厚みが10nmを切るような膜に対しても、高感度・高分解能に有意な分光測定を行った実績があります。
引用元：
I. Amenabar et al. Nature Comm. (2013), 4, 2890
♢金属–酸化物–半導体トランジスタのナノスケール IRイメージング
⇨https://www.qd-japan.com/product_app/nanoftir_semiconductoririmaging/
♢市販SRAMデバイスの10nm 相関ナノイメージング
⇨https://www.qd-japan.com/product_app/nanoftir_semiconductor/
♢Nano-FTIRによるポリマーの解析
⇨https://www.qd-japan.com/product_app/nanoftir_polymer/
♢リチウムイオン電池電極材料の観察
⇨https://www.qd-japan.com/product_app/nanoftir_batteryelectrode/
♢二酸化バナジウム絶縁体の観察
⇨https://www.qd-japan.com/product_app/nanoftir_vanadiumdioxide/
♢AFM-IRとs-SNOMの比較
⇨https://www.qd-japan.com/product_app/afm-ir-vs-s-snom/
Nanosurf社は1997年にスイスのバーゼル大学から設立された世界で唯一のAFM専門メーカーです。 AFMのみを製造販売しており、ユーザー様のあらゆるニーズに柔軟にご対応いたします。
AFMとSEMの相関解析を行うことができる新しいプラットホームです。幅広いAFMの測定技術にSEMの利点を加えることで新たな研究領域を創造します。
業界標準のMountains®技術のインタラクティブ性をそのままに、SPIP™（Image Metrology）が誇るすべての分析ツールを引き継いでいます。
SEMとSPM（AFM,C-AFM,MFM等）をin-situで測定でき、試料を取り出すことなく、同一環境下の中での測定が可能となります。
SEMとSPM（AFM,C-AFM,MFM等）をin-situで測定でき、試料を取り出すことなく、同一環境下の中での測定が可能となります。
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