Патенты автора Синев Иван Сергеевич (RU)

Изобретение относится к области прецизионного манипулирования и может быть использовано для переноса слоев атомарно тонких материалов, таких как графен, на планарные подложки любого типа с достаточной адгезией, в том числе для создания Ван-дер-Ваальсовых гетероструктур и гибридных устройств на их основе. Устройство для переноса слоев 22 атомарно тонких материалов на планарные подложки 21, содержащее трехосный манипулятор 6 с держателем 8 и подвижный столик 4, которые установлены с возможностью перемещения друг относительно друга и интегрированы с оптическим инвертированным микроскопом 3 с апертурой объектива не менее 0,9, при этом манипулятор 6 и объектив 12 микроскопа 3 расположены по разные стороны от столика 4, манипулятор 6 обладает тремя поступательными и тремя вращательными степенями свободы с центром вращения, находящимся в центре держателя 8, держатель 8 снабжен нагревательным элементом, и его диаметр составляет не менее 3 см, а микроскоп 3 снабжен высокоточной системой для измерения расстояния и угла между держателем 8 и столиком 4 в виде интерферометра Майкельсоновского типа. Способ переноса слоев 22 атомарно тонких материалов на планарные подложки 21 заключается в том, что слой 22, нанесенный на прозрачную пластину 24, и подложку 21 прецизионно взаимно позиционируют в горизонтальном направлении, а затем приводят в контакт посредством вертикального сближения, после чего слой 22 и подложку 21 разъединяют, при этом процесс позиционирования и приведения в контакт визуализируют с помощью объектива 12 микроскопа 3, подложку 21 закрепляют на держателе 8 и нагревают, а пластину 24 с нанесенным слоем 22 устанавливают на неподвижный столик 4 инвертированного микроскопа 3 с числовой апертурой объектива не менее 0,9, позиционирование осуществляют путем интерферометрического измерения расстояния между слоем 22 и подложкой 21 и вычисления и корректировки угла между ними посредством поворота держателя 8 с подложкой 21 относительно пластины 24 со слоем 22 за счет вращательных степеней свобод манипулятора 6 до формирования интерференционной картины, соответствующей строгой параллельности плоскостей подложки 21 и прозрачной пластины 24, а контактирование осуществляют перемещением вниз разогретой и полностью позиционированной в трех направлениях на держателе 8 подложки 21. Изобретение позволяет переносить слои атомарно тонких материалов площадью до 300 см2 на планарные подложки с точностью не хуже 500 нм и при этом контролировать направление и скорость движения фронта переноса, что критично для наноструктурированных подложек с нетривиальной топографией. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в сканирующей зондовой микроскопии. Зонд для сканирующей зондовой микроскопии содержит кантилевер для атомно-силовой микроскопии с оптически активной областью, находящейся на острие иглы кантилевера. Активная область представляет с собой гибридную наночастицу из полупроводникового материала с металлическим покрытием диаметром 50-300 нм. Материалом кантилевера является кремний или нитрид кремния, а наночастица состоит из кремния с золотым покрытием. Способ изготовления зонда заключается в формировании на острие иглы кантилевера наночастицы с формой, близкой к сфероиду. В одном из вариантов способа наночастицу из полупроводникового материала предварительно изготавливают методом лазерной абляции из слоистой металл-полупроводниковой структуры, осажденной на прозрачную подложку, после чего наночастицу вместе с кантилевером помещают в камеру сканирующего электронного микроскопа, где осуществляют перенос наночастицы с подложки на острие иглы кантилевера металлическим острием, расположенным на трехкоординатном микроманипуляторе в камере сканирующего электронного микроскопа. Во втором варианте полупроводниковую наночастицу формируют непосредственно на острие иглы кантилевера путем облучения острия нефункционализированного полупроводникового кантилевера для атомно-силовой микроскопии, приведенного в контакт с поверхностью тонкого металлического слоя, лазерными импульсами длительностью не более микросекунды. Техническое решение обеспечивает высокое пространственное разрешение и субволновое разрешение. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

 


Наверх