Директор ЦКП «Наноструктуры» член-корреспондент РАН, профессор Александр Васильевич Латышев История ЦКП 1996 год «Западно-Сибирский Центр коллективного. - презентация

1

2 Директор ЦКП «Наноструктуры» член-корреспондент РАН, профессор Александр Васильевич Латышев История ЦКП 1996 год «Западно-Сибирский Центр коллективного пользования методами электронной микроскопии для исследования атомной структуры вещества» Институт катализа СО РАН им. Г.К.Борескова Институт физики полупроводников СО РАН Института химии твердого тела и минерального сырья СО РАН Объединённый институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН 2001 год «Сибирский центр исследования поверхности» Институт физики полупроводников СО РАН Институт катализа СО РАН им. Г.К.Борескова Институт неорганической химии СО РАН 2003 год Технологии наноструктурирования полупроводниковых, металлических, углеродных, биоорганических материалов и аналитические методы их исследования на наноуровне – ЦКП «НАНОСТРУКТУРЫ» Институт физики полупроводников СО РАН Институт катализа СО РАН им. Г.К.Борескова Контактная информация Телефон: (383) Факс: (383) Почтовый адрес: пр. ак. Лаврентьева 13, Новосибирск, Россия, ЦКП Наноструктуры WWW-страница: lib.isp.nsc.ru/ckp

3 Деятельность ЦКП "Наноструктуры" строится на основе Положения о центрах коллективного пользования СО РАН, утверждённого на заседании Президиума СО РАН от г., Соглашения между организациями, входящими в состав ЦКП, и Регламента (Положения) ЦКП. Работа ЦКП ориентирована на обеспечение выполнения исследований аналитическими методами по заказам научных, образовательных и производственных организаций в рамках федеральных, региональных и академических программ. Задачей ЦКП является предоставление комплекса метрологической, диагностической и технологической поддержки исследований в области нанотехнологий, наноматериалов и наноэлектроники. ЦКП специализируется в области технологии наноструктурирования и исследований физико-химических свойств поверхности, границ раздела и объема полупроводниковых, металлических, углеродных, биоорганических материалов. География расположения организаций, обслуживаемых ЦКП, включает в себя ведущие научные центры России. ЦКП "Наноструктуры" обеспечивает развитие инфраструктуры совместных научных исследований и осуществление интеграционных и комплексных научных, инновационных и образовательных проектов. ЦКП "Наноструктуры" осуществляет обучение, стажировки и повышение квалификации персонала Заказчика, эксплуатирующего дорогостоящее аналитическое оборудование, включая подготовку научно-технического персонала других центров КП и научно-образовательных комплексов.

4 Центр обеспечивает проведение следующих работ: Исследования методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии атомной структуры, морфологии и химического состава широкого класса материалов из различных областей фундаментальной и прикладной науки, включая полупроводниковое материаловедение, катализ, минералогию и биологию; Оперативный бесконтактный контроль атомарных поверхностей методами атомно-силовой микроскопии; Определение элементного и химического состава поверхности твердых тел методами Оже, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС); Создание массивов наноструктур пониженной размерности для наноэлектроники и наномеханики методами оптической, электронной, ионной и зондовой литографии; Совершенствование и развитие экспериментальных методов диагностики и литографии применительно к системам пониженной размерности. Кадровый состав ЦКП при ИФП СО РАН включает 42 сотрудника, непосредственно связанных с предоставлением услуг коллективного пользования: 33 научных сотрудников из них 3 доктора наук; 18 кандидатов наук, инженерно-технический персонал 9 чел., в ЦКП постоянно работает значительное число студентов и аспирантов.

5 Структура ЦКП Отделение высокоразрешающей электронной микроскопии Рук. к.ф.-м.н. А.К. Гутаковский Отделение отражательной электронной микроскопии Рук. чл.-корр. РАН А.В. Латышев Отделение сканирующей электронной микроскопии и литографии Рук. к.ф.-м.н. Ю.В. Настаушев Отделение зондовой микроскопии Рук. к.ф.-м.н. Д.В. Щеглов Отделение спектрометрии Рук. к.ф.-м.н. В.Г. Кеслер Отделение Института катализа СО РАН Рук. д.х.н. В.И. Бухтияров Отделение Института неорганической химии СО РАН Рук. д.ф.-м.н. Л.Н. Мазалов Приборный парк Приборный парк ЦКП составляют 7 электронных спектрометров, 2 просвечивающих электронных микроскопа, 3 сканирующих электронных микроскопа, 2 сверхвысоковакуумных сканирующих туннельных микроскопа, 3 сканирующих зондовых микроскопа и электронный литограф, установленные в Институтах физики полупроводников, Катализа и Неорганической химии СО РАН. Данная аппаратура разработана и изготовлена фирмами, являющимися признанными мировыми лидерами в области вакуумного приборостроения, имеет 100% сертификацию на соответствие, что является необходимым требованием при закупке дорогостоящего аналитического оборудования. Прецизионное диагностическое оборудование включено в Государственный реестр средств измерений и проходит периодическую калибровку и аттестацию для обеспечения единств измерений в соответствии с законом РФ "Об обеспечении единства измерений".

6 Методики измерений ЦКП использует 100% аттестованные измерительные методики прецизионных измерений: Количественный размерно-морфологический анализ различных типов материалов и измерений характеристик электронной дифракционной картины в веществе с применением просвечивающего электронного микроскопа JEM-4000EX (Сертификат ФГУП НИЦПВ 99). Трехмерные измерения линейных размеров элементов структур микро и нанорельефа поверхности конденсированных сред с помощью сканирующего зондового микроскопа Solver P-47H (Сертификат ФГУП НИЦПВ 98, Сертификат ФГУП СНИИМ от ). Количественный морфологический анализ и измерение линейных размеров микрорельефа поверхности твердотельных структур с применением сканирующего электронного микроскопа LEO-1430 (Сертификат ФГУП НИЦПВ 97, Сертификат ФГУП СНИИМ от ). Сертификаты о калибровке средства измерений для электронного литографа Raith 150 (Сертификат ФГУП СНИИМ от ). В 2006 г. получен патент на разработанную оригинальную методику «Нанолитография» на базе атомно-силового микроскопа, для проведения сверхглубокой высокоразрешающей литографии нанометрового диапазона в рамках ЦКП. В целях обеспечения единства измерений линейных размеров в нанометровом диапазоне в ЦКП разрабатываются и производятся тест-объекты, обеспечивающие калибровку в диапазоне размеров от 1 до 1000 ангстрем с погрешностью до 0,5 ангстрем.

7 , JEOL Высокоразрешающий электронный микроскоп JEM-4000EX, JEOL Ускоряющее напряжение: 400 кВ (шаг -100В) Источник электронов: LaB 6 –катод Объективная линза (UHP-40): -коэффициент сферической аберрации – 1мм; -коэффициент хроматической аберрации – 1,6мм; -фокусное расстояние – 3,2 мм; -шаг фокусировки - 1,2 нм; -максимальное увеличение – ; Разрешающая способность: 0,165 нм (по точкам) 0,100 нм (по линиям) Сканирующий электронный микроскоп LEO-1430 Разрешающая способность - 5 нм Оборудован приставкой EDX для проведения локального химического анализа

8 In situ отражательный электронный микроскоп In situ эксперименты СВВ условия RHEED Нагрев образца до 1600К Два испарителя для металлических или полупроводниковых материалов Контролируемый напуск газа Регистрация видеоизображений Измерение интенсивности электронных пучков Атомно-силовые микроскопы SOLVER P-47H, PRO, Ntegra Aura, Vita СВВ сканирующий туннельный микроскоп AFM/STM (RIBER– OMICRON)

9 Перечень оборудования ЦКП на п/пНаименование единицы оборудованияФирма-изготовительГод выпуска СВВ установка для анализа поверхности методами Оже и РФЭСRIBER СВВ установка для анализа поверхности методами Оже и РФЭСRIBER СВВ установка для анализа поверхности NANOSCAN-50RIBER, CAMECA СВВ сканирующий туннельный микроскоп AFM/STMRIBER - OMICRON Сканирующие зондовые микроскопы (Атомно-силовые микроскопы) Solver P-47H, Solver P-7LS, Solver Pro NT-MDT1999, 2001, Электронный спектрометр VG ESCA-3Vacuum Generators Электронный спектрометр VG ESCA-HPVacuum Generators Электронный спектрометр VG ADES-400Vacuum Generators СТМ GPI300 / электронный спектрометр ЭСО-3ИОФ РАН, НПО «Буре-вестник» Сканирующий мультимикроскоп СММ2000ТЗАО «КПД», г. Москва Фотоэлектронный спектрометр VGS 2000 ESCAVG Microtech Просвечивающий электронный микроскоп JEM-4000EXJEOL Растровый электронный микроскоп LEO-1430LEO Высокоразрешающий электронный микроскоп JEM-2010JEOL Электронный литограф фирмы, ZBA-21Carl-Zeiss Электронный микроскоп Supra, нанолитограф RAITH-150RAIT, Carl Zeiss SMT, Микроскоп оптический AXIOPLAN2Carl Zeiss SMT ИК-спектрометр Vertex 70 с высокоразрешающим микроскопом Hyperion 2000,Bruker-Optics, Базовый блок длухлучевой системы для нанометрических исследованийCarl Zeiss SMT, ИК-спектрометр с приставкой комбинационного рассеяния Excalibur, НЕ 3100 ИКVarian, Спектрофотометр УФ видимой и ближней ИК области Cary 5000,Varian Спектрофлюориметр Cary EclipseVarian, Атомно-абсорбционный спектрометр AA-280-FSAA-280-FS Прибор синхронного ТГ-ДТА/ДСК анализа, STA 409 PC/4/HNETZSCH Сервер вычислительный Integrity RX1620 СШАHewlett Packard PCR-system 7900HTApplied Biosystem Установка ионного травления для препарирования объектов для электронной микроскопии GATAN Сканирующий зондовый микроскоп АСМ/СТМ с вакуумной системой/жидкостной ячейкой Ntegra Aura|Vita NTMDT Стенд подготовки полупроводниковых структур для исследования методами электронной микроскопии, Япония, Германия Cascade, Jeol Микроспектрофотометр MSP-450Varian Микроанализ Swift-EDVarian2008

10 Атомная структура ядра дислокаций несоответствия Дислокации несоответствия в гетерогранице InAs-GaAs(001), f=7% Дислокации несоответствия в гетерогранице InSb-GaAs(001), f=14% A.K.Gutakovsky, L.I.Fedina, and A.L.Aseev. Physic status solid(a) 150 (1995)

11 Si(1 11) T=900 0 C А.В.Латышев, А.Л.Асеев и др., УФН, 1998

12 180 nm m nm m Создание и исследование ультра-малого электронного интерферометра З.Д.Квон, Д.В. Щеглов, А.В. Латышев, Е.Б.Ольшанецкий, В.А.Ткаченко, А.И. Торопов, А.Л.Асеев, Письма ЖЭТФ, 2004 Топографическое (а) и фазовое (b) АСМ-изображения поверхности гетероструктуры AlGaAs/GaAs с участком локально окисленным зондом АСМ (квантовый интерферометр), профиль рельефа вдоль красного отрезка АB (c). Осцилляции Ааронова-Бома показанного выше интерферометра. Период осцилляций В=0.16Т соответствует эффективному радиусу r = 90 нм.