Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование характеристик системы точного позиционирования на основе монокристаллических биморфов

ФИО: Терехова Ю.С.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: к.ф.-м.н., доц. Малинкович Михаил Давыдович

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Материаловедения полупроводников и диэлектриков

Академическая группа: МПП-12-1

Одним из методов исследования локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным разрешением является сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ), развитие которой позволило исследовать структуры нанометового масштаба.

Исследование рельефа поверхности в сканирующем зондовом микроскопе осуществляется путем перемещения зонда относительно образца. Для его перемещения используется система точного позиционирования. В качестве активных элементов в таких системах применяется пьезокерамика, которая из-за своей структуры обладает рядом недостатков: нелинейность, ползучесть, гистерезис, усталость и малый интервал температурной стабильности. Перечисленные выше характеристики негативно влияют на точность позиционирования и, следовательно, на результат эксперимента.

В данной работе исследуется возможность применения монокристаллических биморфов на основе ниобата лития в качестве активных элементов сканирующего устройства. Возможность применения обусловлена их структурой и отсутствием недостатков, характерных для пьезокерамики. К недостаткам монокристаллических биморфов можно отнести меньшее значение пьезомодулей и большее рабочее напряжение, что не делает их менее перспективными для использования в качестве рабочих элементов сканера.

Опытный образец сканера на основе монокристаллических биморфов, представляющий собой три взаимно перпендикулярные оси, соединенные с активными элементами. На пересечении осей устанавливается держатель для образцов, способный перемещаться в трех координатах.

Исследованы следующие характеристики:

• максимальная величина перемещения по осям (область сканирования);

• линейность перемещений.

Показано, что величина перемещения при напряжении 300 В составляет 4,8 мкм. Перемещение характеризуется высокой линейностью и повторяемостью. Полученные экспериментальные данные соответствуют расчётам теоретической модели.