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我国扫描隧道/探针显微镜的发展
2010-04-16
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1.     198712月中国科学院北京电子显微镜实验室BLEM与化学所合作研制成我国第一台扫描隧道显微镜STM,横向分辨本领0.1nm,达国际先进水平;19885月化学所研制的计算机控制CSTM-9000STM,各获中国科学院科技进步奖二等奖。BLEMSSX-1ASTM1989年中国分析测试协会新设立的首枚BCEIA金奖。以上各项共获1990年国家科技进步奖二等奖。

2.     北京大学物理系于1987年底研制成计算机控制的STM,横向分辨率~0.1nm

3.     198910月西安交通大学电子工程系研制成原子分辨率STM,采用了三角形压电三维位置扫描器、计算机控制的压电爬行器。

4.     198910月中国科学院上海原子核研究所研制成数字化STM,有微机控制、数据采集和图像处理系统,达原子分辨率,最大扫描范围为0.8mm×0.8mm。获上海市1990年科技进步一等奖。此后又研制成惯性自动驱进的Star-IStar-Ⅱ型。

5.     19901991年清华大学现代应用物理系研制成 QH-1型全自动、大范围、袖珍型STM。粗调机构采用压电陶瓷制成的直线马达,全部操作由计算机控制,有图像处理功能,达到原子分辨率。

6.     19906月中科院化学所研制成功国内首台原子分辨率原子力显微镜,采用隧道电流检测钨片微悬臂的变形,由计算机控制和图像处理等。获1991年中国科学院科技进步一等奖,1992年国家科技进步三等奖。此后化学所等又制成激光检测AFM,横向分辨率达0.13nm 。于199212月通过了中国科学院组织的鉴定。

7.     1990年中科院北京电子显微镜实验室商广义等发展了一种大视场、原子分辨率STM。由压电大范围扫描器及压电陶瓷管微扫描器组成。扫描范围为 0.4nm0.2mm。试样可移动 4mm×4mm,达到了原子分辨率。在19907月美国举行的国际STM会议上得到了与会者重视,收入会议论文集。

8.     19918月厦门大学化学系田昭武、毛秉伟等研制成一台电化学STM。在电解液中获得了铜沉积在HOPG上的图像。

9.     19919月重庆大学应用物理系制成一台原子分辨率STM,由微机控制。可对石墨进行微加工及成像。

10.  1991年南京大学物理系研制成温度补偿型 STM。横向分辨率约0.1nm,纵向分辨率约0.01nm,

11.  1991年浙江大学科仪系研制了一台用于细胞研究的STMXYZ方向的移动范围都达到8mm左右。配备了计算机扫描及图像处理系统。

12.  19927月中国科学院北京真空物理实验室建立了一台原子分辨率超高真空UHV-STM 。主真空室本底压强好于2×10-10 托。得到了Si(111)7×7表面原子的STM图像,通过了中国科学院组织的鉴定。

13.  1992年中国科学院北京电子显微镜实验室制成激光检测AFM,采用了机械加工法制备的微悬臂,分辨率达纳米级。1993年用光刻技术制备的Si3 N4 微悬臂,达到原子分辨率,观察到了石墨和云母的表面原子像。

14.  19932月长春应化所和中科院北京电子显微镜实验室将SSX-1A扩展为电化学STM

15.  1993年中国科学院北京电子显微镜实验室与大连理工大学物理系研制成功光子扫描隧道显微镜(PSTM),图像横向分辨率优于10nm,纵向为1nm,扫描范围大(10mm×10mm),具有微机控制,图像采集和处理功能。主要性能达同类仪器的国际先进水平。获中国科学院1995年科技进步奖。

16.  19936月北京有色金属研究总院研制了由计算机、恒电位仪自动控制的电化学STM,达原子级分辨率,主要技术指标达国际同类仪器水平。获中国有色金属总公司科技进步二等奖。

17.  1993年中科院化学所研制成功低温STM。横向分辨率为0.13nm,于1993524通过中国科学院鉴定。

18.  1994年北京大学物理系研制成“多功能UHV-STM-LEED-AES联合系统”。这是一台以扫描隧道显微镜为核心的超高真空大型综合仪器,有两个分析室和一个试样制备室,可进行多种原位分析,纵向分辨本领已达到国际先进水平(即优于0.01nm)19951月通过了国家教育委员会的鉴定。

19.  199510月北京国星机电技术公司在BCEIA展览会上展出了“HL-1型微机数字控制扫描探针显微镜,可用作扫描隧道显微镜和原子力显微镜,具有扫描隧道谱和功函数隧道谱数据采集功能。

20.  1995年华中理工大学报导了一种基于隧道效应的AFM。同时还研制成具有宽测量范围(140mm×140mm)的高灵敏度SPM,能对Φ130mm的磁盘、光盘表面纳米级形貌和集成电路芯片光刻质量进行各种测量。

21.  1995年中国科学技术大学精密机械与精密仪器系完成了与光学显微镜结合的STM。在CCD摄像机监视下,利用XY冲击式试样台,可将针尖移到10mm×10mm试样上的任一区域进行扫描,达原子分辨率。

22.  1996年中国科技大学研制成与光学显微镜结合的激光束偏转法AFM。通过冲击式微位移机构可将试样以0.5mm的步距在10mm×10mm范围内移动。

23.  1996年华中理工大学研制成功HZNANO-Ⅲ型STM纳米级轮廓仪,以满足对超精密加工表面纳米级(0.1100nm)形貌的检测需要,试样尺寸最大Φ50mm

24.  1996年中国科学院化学所和中国地质大学报导的多功能扫描探针显微镜。具有STMAFMLFM(测横向力)STS(扫描隧道谱)和纳米加工等功能,配有光学显微镜。已定型为CSPM 930-Ⅲ,由本原显微仪器开发中心生产。

25.  1996年浙江大学光科系研制成功了非接触式激光扫描力显微镜。以双焦透镜干涉仪作光探针来非接触地检测试样扫描时微探针受吸力产生的振幅变化。横向分辨率为5nm,纵向分辨率为0.1nm

26.  1997年中国科学院化学所研制成功弹道电子发射显微镜(BEEM)。

27.  19986月中国科学院化学所与半导体所研制了一种能与扫描电镜联合应用的STM

28.  1999102528日中国科学院电工研究所机电设备公司研制生产的HL-II型扫描隧道探针显微镜,在第八届北京国际分析测试学术报告会及展览会(BCEIA99)上,获“优秀国产分析测试仪器金奖”。可用作扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜;STM的横向分辨率为0.1nm;整机数字化微机控制,鼠标操作。

29.  1999年北京大学与中国科学院北京科仪中心研制成“纳米结构可重入STM/SEM超高真空多功能系统。在扫描隧道显微镜上装有扫描电子显微镜,STM的针尖在SEM的引导下移到样品表面上的任一位置,具有纳米可重入性并观察到了纳米细节。

30.  2000年上海爱建纳米科技发展有限公司推出Nanoview 系列扫描探针显微镜。主要有:Nanoview 2000型扫描隧道显微镜,Nanoview 系列科研型扫描隧道显微镜/原子力显微镜。


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