Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 68

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
1
Content available remote FIB/SEM technology in NEMS/MEMS fabrication and investigation
EN
FEI Helios NanoLab 600i microscope with Kleindiek MM3A-EM micromanipulators, controlled by microscope PC connected to Keithley 2400 Source Meter, has been used in our experiments. Due to limited space only several examples of FIB/SEM processes that have been conducted are presented here. They proof the great advantage of this technology in modifying single structures in short time.
PL
Mikroskop FEI Helios600i wraz z mikromanipulatorami Kleindiek MM3A-EM oraz urządzenie Keithley 2400 zostały użyte w naszych eksperymentach. Z powodu ograniczonego miejsca przedstawiono jedynie kilka przykładów procesów z wykorzystaniem technologii FIB/SEM. Największą zaletą tej technologii jest możliwość modyfikacji pojedynczej struktury w krótkim czasie.
2
Content available remote Postępy nanometrologii układów MEMS/NEMS
PL
Przedstawiono podstawowe zagadnienia pomiaru właściwo- ści układów mikro- i nanoelektromechanicznych (micro- and nanoelectromechanical systems – MEMS/NEMS) przeznaczonych do wysokorozdzielczych obserwacji zmian masy i siły w zakresie mniejszym niż 1 ng i 1 pN.
EN
In the presented paper we discuss high resolution and sensitivity measurement method used in the characterization of modern micro- and nanoelectromechanical systems (MEMS, NEMS), which are foreseen to perform mass detection and force investigations in the range from 1 ng and 1 pN.
3
EN
According to the scaling laws for nanomechanical resonators, many of their metrological properties improve when downscaled. This fact encourages for constant miniaturization of MEMS/NEMS based sensors. It is a well known fact, that the laws of classical physics cannot be used to describe the systems which are arbitrarily small. In consequence, the classical description of nanoresonators must break down for sufficiently small and cool systems and then the quantum effects cannot be neglected. One of the fundamental question which arises is, how one may investigate quantum effects in MEMS/NEMS sensors and what is the influence of quantum effects on the performance of such systems. In this paper we would like to raise those issues by presenting the results of our work related to our estimations and calculations of MEMS/NEMS dynamics. The first and second sections are of theoretical character. In the first section (Classical modeling), we describe the classical methods for describing the resonator dynamics and the classical limit on the resolution of MEMS/NEMS based force sensors, which is set by the thermomechanical noise. In the second section (Quantum aspects), we concentrate on the quantum description of micro and nanoresonators and the influence of quantum effects, such as zero-point motion and back-action, on their performance (quantum limits). The third section is devoted to the presentation of our experimental methods of MEMS/NEMS deflection metrology, i.e. Optical Beam Deflection method (OBD) and fibre optics interferometry.
PL
Pomimo bardzo dynamicznego rozwoju technologii wytwarzania nanostruktur i nanoprzyrządów (np. struktur grafenowych, czy też tranzystorów o głęboko submikronowych rozmiarach) wciąż brakuje uniwersalnych i wielofunkcyjnych narzędzi do analizy zjawisk w nanoskali. Dostępne techniki bazujące na mikroskopii sił atomowych (Atomic Force Microscopy – AFM) umożliwiają z reguły monitorowanie jednego typu parametrów: mechanicznych, termicznych lub elektrycznych. W publikacji przedstawiono rezultaty prac badawczych, których celem było opracowanie mikrodźwigni krzemowych z piezorezystywną detekcją ugięcia, wyposażonych w przewodzące ostrze platynowe. Do wytworzenia struktur sondy wykorzystano typowe procesy mikrotechnologii krzemowej oraz technikę FIB (Focused Ion Beam), która pozwala zredukować promień krzywizny ostrza do wartości mniejszych od 100 nm. Opracowany przyrząd umożliwia zarówno analizę topografii powierzchni oraz jej charakteryzację termiczną i jest użytecznym narzędziem do pomiarów mikro- i nanostruktur elektronicznych. Konstrukcja przyrządu pozwala na jego łatwą integrację z mikro- lub nanomanipulatorami oraz instalację w komorze próżniowej skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Takie rozwiązanie umożliwia dokładną obserwację charakteryzowanej struktury oraz lokalizację sondy na jej powierzchni z nanometrową dokładnością w obszarze skanowania rzędu kilku centymetrów kwadratowych. Jest to niezwykle użyteczne przy analizie próbek o dużych rozmiarach. W publikacji przedstawiono rezultaty pomiarów termicznych na powierzchni mikro- i nanoprzyrządów elektronicznych przeprowadzonych przy użyciu przedstawionego systemu mikroskopu termicznego.
EN
Despite a dynamic development of the technology of nanostructures and nanodevices (e.g. graphene structures or deep sub-micron transistors) there is still a lack of universal and multi-functional tools for the analysis of phenomena at the nanoscale. Available techniques based on atomic force microscopy (AFM) generally allow monitoring one type of parameters: mechanical, thermal or electrical. The paper presents the results of research focused on developing silicon cantilevers integrated with a piezoresistive deflection sensor and with a conductive platinum tip. Standard silicon microtechnology processes and Focused Ion Beam (FIB) technique were used to fabricate microprobes with sharp tips and to reduce their final radius of curvature to less than 100 nm The developed probe is a useful tool for characterization of micro- and nanostructures, it enables analysis of the sample topography and its thermal properties. The design of the device allows its integration with micro- or nano-manipulator and installing them in the vacuum chamber of the scanning electron microscope (SEM). This enables precise observation of the investigated structure and location of the microprobe on its surface with a nanometric accuracy over a scanning area of several square centimeters. This is particularly useful when scanning samples with large dimensions. The paper presents the results of thermal measurements obtained with the described thermal microscope system on the surface of micro- and nanoelectronic devices.
EN
In this work the construction of experimental setup for MEMS/NEMS deflection measurements is presented. The system is based on intensity fibre optic detector for linear displacement sensing. Furthermore the electronic devices: current source for driving the light source and photodetector with wide-band preamplifier are presented.
PL
W pracy przedstawiono dźwignie mikromechaniczne integrujące w swojej strukturze piezorezystywny detektor ugięcia oraz aktuator wychylenia. Tego rodzaju dźwignie mikromechaniczne stanowią atrakcyjne narzędzia stosowanie w mikro- i nanoskali do pomiarów bardzo małych sił, zmian masy, wychyleń, lepkości. Zintegrowany detektor oraz aktuator dają możliwość konstruowania mniej skomplikowanych systemów pomiarowych niż układy bazujące na optycznych oraz interferometrycznych detektorach wychylenia, zapewniając przy tym tak samo duże rozdzielczości pomiaru ugięcia. Zaprezentowane zostały również układy elektroniczne pełniące rolę urządzeń pomiarowych oraz sterujących pracą mikrostruktury. Wykorzystanie siły Lorentza umożliwia kontrolowane oraz powtarzalne manipulacje w nanoskali, z rozdzielczością dziesiątków nanometrów.
EN
The paper presents an micromechanical probe with integrated piezoresistive deflection detector and actuator deflection in its structure. Such micromechanical probes are attractive tools to use in micro- and nanoscale to measure very small forces, changes in weight, deflection, viscosity. Integrated detector and actuator allow to construct less complex measurement systems than systems based on optical and interferometric deflection detector, while ensuring the same high resolution measurement of deflection. Electronic circuits act as measuring devices, and controling the operation of the microstructure were also presented. The use of the Lorentz force allows controlled and reproducible manipulation at the nanoscale, with a resolution of tens of nanometers.
PL
W pracy przedstawiono powtarzalną, efektywną metodę przygotowania włókien z odsłoniętym rdzeniem z zastosowaniem chemicznego, mokrego trawienia w kwasie fluorowodorowym dla wysokorozdzielczych bioczujników optoelektronicznych. Pokazano proces przygotowania światłowodu, przedstawiono zaprojektowaną i wykonaną w tym celu celkę ze zintegrowaną mikroławą do ułożenia trawionego falowodu (V-rowki). Opisano konstrukcję stanowiska z układem kontroli przebiegu procesu przez pomiar mocy optycznej transmitowanej przez trawione włókno.
EN
In this paper repeatable and effective process of exposed-core optical fibers manufacturing using chemical wet etching in hydrofluoric acid was presented. The way of waveguides preparation was shown. For fiber positioning the silicon optical microbench with positioning V-shaped rows was designed and fabricated. The paper includes the description of the set-up consisting the process control system based on etched-fiber optical power measurement.
PL
W pracy przedstawiono stanowisko pomiarowe do badania dźwigni mikro- oraz nanomechanicznych stanowiących z punktu widzenia nanometrologii atrakcyjne narzędzia umożliwiające poznanie zjawisk zachodzących w mikro- oraz nanoskali. Manipulacja wówczas wymaga odpowiednich narzędzi, które będą w stanie wykonać ruch rzędu pojedynczych nanometrów czy też działać siłą rzędu pojedynczych nanonewtonów. Struktury wykonane w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie są idealnym przykładem narzędzi, które umożliwiają obserwację oraz manipulację w mikro- i nanoskali. Istotnym zagadnieniem z punktu widzenia metrologii jest ocena właściwości metrologicznych mikro- i nanostruktur. W głównej mierze interesujące są minimalne oraz maksymalne wartości mierzonych wychyleń oraz sił. Integracja, w strukturze dźwigni, aktuatora wychylenia w postaci pętli prądowej umieszczanej dodatkowo w polu magnetycznym stwarza możliwość kontrolowania wychylenia oraz drgań tego typu mikroprzyrządów.
EN
In this work measurement system for micro- and nanomechanical cantilevers characterization is presented. From metrological point of view they pose as convenient tools for recognition of phenomena occurring in micro- and nanoscale. Precise tools are required that will allow manipulation in single nanometer scale and exert force in range of nanonewtons. Structures developed in Institute of Electron Technology in Warsaw are best example of tools that allow observation and manipulation in micro- and nanoscale. The relevant issue is evaluation of metrological properties of micro- and nanostructures. In the main concern, the most interesting are minimum and maximum values of measured deflections and forces. Actuator integration in form of current loop in cantilever structure creates possibility to control the deflection and vibrations of such microtools.
PL
Przedstawiono technologię wykonania, wyniki obliczeń oraz pomiarów parametrów elektrycznych mikroczujników impedancyjnych wykonanych na podłożu szklanym i krzemowym. Pomiary wykonywano w środowiskach modelowych: powietrzu, wodzie destylowanej i wodnym roztworze 0,9% NaCl. Ustalono, że czujniki wykonane na utlenionym krzemie wykazują bardzo duże sprzężenie pojemnościowe przez podłoże co negatywnie wpływa na ich czułość. Sprzężenie to można zniwelować poprzez uziemienie podłoża, niestety występuje wtedy dodatkowy efekt uboczny w postaci pojawienia się dodatkowej, pozornej rezystancji, pojemności i indukcyjności w mierzonym czujniku. W tym przypadku czujniki wykonane na szkle mają konstrukcję optymalną ze względu na niewielkie sprzężenie pojemnościowe przez podłoże.
EN
In this paper we presented a manufacturing technology, parameters calculation and electrical measurements results of impedance microsensors made on glass and silicon substrates. Measurements were held in model environments: air, distilled water and 0.9% NaCl aqueous solution. The sensors made on oxidized silicon express a large capacitive coupling through the substrate, which has a negative influence on its sensitivity. This coupling can be eliminated by grounding the substrate, however by doing this, an additional side effect occurs. The side effect relies on appearance of an additional apparent resistance, capacitance and inductance in measured sensor. In this case sensors made on glass has the optimal construction because of a low capacitive coupling.
PL
W pracy przedstawiono problem dryfu występującego w skaningowym mikroskopie tunelowym (STM). Dryf ten występuje w osiach X, Y oraz Z. Na przykładzie pomiarów wysokozorientowanego grafitu pyrolitycznego omówiono jego wpływ na pracę mikroskopu, oraz możliwe zakłócenia procedury pomiarowej. Zaproponowano modyfikację konstrukcji mikroskopu STM tak, aby negatywny wpływ dryfu w osi Z uległ minimalizacji. W tym celu wykonano i zaprezentowano konstrukcję precyzyjnego układu elektronicznego z precyzyjnym przetwornikiem cyfrowo-analogowym i porównano go z dostępnym rozwiązaniem komercyjnym. Przedstawiono również możliwości rozszerzenia opracowanego systemu.
EN
In this work drift issues appearing in scanning tunneling microscope (STM) was discussed. This drift appears in X, Y and Z axis. Based on measurements of the highly oriented pyrolytic graphite its influence on the work of the microscope and possible disturbances of the measurement procedure was described. Modification of the construction of the STM microscope minimizing the negative impact of the drift in Z axis was proposed. To do that a precise electronic circuit based on precise digital-to-analog converter was developed and it was compared with available commercial solution. At the end possibilities of the expansion of the realized system was shown.
PL
W poniższej pracy opisano zasadę działania i konstrukcję skaningowego mikroskopu tunelowego przeznaczonego do badań nanostruktur grafenowych. Mikroskop ten pracuje pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze pokojowej. Omówiono podstawowe tryby pracy tego mikroskopu: do obrazowania powierzchni z atomową rozdzielczością oraz do obrazowania potencjałów powierzchniowych. Opisano poszczególne elementy, z których składa się system. W dalszej części pracy przedstawiono wyniki niektórych badań w których wykorzystano ten mikroskop – w badaniach wysoko zorientowanego grafitu pirolitycznego i grafenu na podłożu 6H-SiC. Przedstawiono również możliwości rozbudowy opracowanego systemu.
EN
In this paper we present principles and construction of scanning tunneling microscope designed for graphene nanostructures investigations. This microscope is working under ambient air in room temperature. Basic modes of this microscope were described: for atomic scale surface imaging and for imaging surface potentials. The main components of this system were shown. Some results obtained with use of this microscope were noted – highly oriented pyrolytic graphite and graphene on 6H-SiC substrate investigations. Additionally, the capabilities of the system improvement were pointed out.
PL
W przedstawionej pracy opisano konstrukcje źródeł prądowych o zoptymalizowanych parametrach (stabilność temperaturowa 0,6 µA w aplikacji z laserem DFB 1,3 µA (ang. Distributed Feedback Laser). Dodatkowo zaprezentowano wyniki i technikę pomiarów precyzji opracowanej konstrukcji.
EN
The current source for supplying laser diode used in fiber optic interferometer is presented in this article. The converter U/I is used as the current source. The temperature stability of main potentials and current of source were measured for the best temperature stability of current. There were used elements with various TCR.
PL
W pracy przedstawiono piezorezystywne mikromechaniczne przetworniki siły oraz zmian masy wykonane technologiami mikroelektronicznymi. Przedstawiona została ich zasada działania, główne źródła szumów występujących w tego rodzaju elementach oraz konstrukcja wzmacniacza do pomiaru szumów występujących w prezentowanych układach mikromechanicznych. Zaprezentowano także sposób doboru wzmacniaczy operacyjnych ze względu na poziom szumu występującego w systemie pomiarowym.
EN
In this paper we present micromechanical force and mass change transducer with integrated piezoresistive deflection sensor made with use of microelectronic technology. We present the principles of operation of these transducers and identified the main sources of noise that occur in this type of elements. Amplifier design is presented for the measurement of low-frequency noise and selection method of operational amplifiers because of the noise present in the measurement system.
PL
W niniejszym artykule opisany został układ do pomiaru charakterystyk rezonansowych dźwigni krzemowych. Omówiona została metoda uzyskiwania mikrodźwigni sprężystych. Opisana została budowa specjalizowanego układu optycznego do detekcji ugięcia mikrobelek oraz zasada detekcji ugięcia. Przedstawiona została również nowa metoda pomiarowa, polegająca na wykorzystaniu modulowanej wiązki światła do pomiaru parametrów przetworników o wysokich częstotliwościach rezonansowych.
EN
In this paper we describe a system for measuring the resonance characteristics of the silicon cantilever. The method of preparation spring cantilevers is presented. The construction of a specialized optical system to detect the deflection of the cantilevers and the principle of detection the cantilevers deflection is described. The new method based on the modulated laser beam, to measure characteristics of the high frequency transducers, is presented.
15
Content available remote Sterowanie i pomiar planarnych aktuatorów elektrostatycznych
PL
W niniejszym artykule zostały opisane badania dwóch typów planarnych aktuatorów elektrostatycznych. Przedstawiono zasadę działania aktuatorów z uwzględnieniem zjawiska przyciągania elektrod. Zaprezentowano obliczenia podstawowych parametrów mechanicznych takich jak stałe sprężystości i częstotliwości rezonansowe. Porównano ponadto charakterystyki uzyskane dwiema metodami – z zastosowaniem interferometru światłowodowego, a także światłowodowego czujnika zbliżeniowego. Omówiono wady i zalety wymienionych metod w odniesieniu do badanych aktuatorów.
EN
In this article investigations of two types of planar electrostatic actuators are described. The principle of actuator operation is explained. The basic parameters of the analysed system are calculated, including spring constant and resonant frequency. The characteristics measured with Fabry-Perot interferometer and fiber proximity sensor system are compared. The advantages and disadvantages of measurements planar electrostatic actuators with these two methods are described.
PL
W artykule zaprezentowano system do pomiaru wychyleń przetwornika siły w postaci dźwigni mikromechanicznej. Omówiono budowę toru optycznej detekcji wiązki odbitej oraz analogowego toru przetwarzania sygnałów. W pracy przedstawiono wysokorozdzielcze pomiary powierzchni złota, grafitu wysokozorientowanego oraz pomiar wychylenia termomechanicznego mikroprzetwornika siły, który pokazuje zdolność rozdzielczą opracowanej konstrukcji. Zamieszczono również wyniki analiz ugięcia mikroprzetwornika siły w układach służących do modyfikacji powierzchni oraz w układach pobudzanych magnetycznie.
EN
In this paper we present a system for measuring deflection of force transducer in the form of cantilevers. Construction of the reflected optical beam detection path and analog signal processing circuit were presented. The paper presents high resolution measurements of surfaces gold and graphite and thermomechanical deflection, which prove high resolution of our setup. We also present results of analyses of deflection force sensor in systems where surfaces is modified and in magnetically actuated system.
PL
W artykule przedstawione zostały metody i techniki badań materiałów stosowanych we współczesnej mikro- i nanoelektronice oraz konstruowanych obecnie przyrządów i podzespołów. Metody bazujące na spektroskopii impedancyjnej, skaningowej mikroskopii elektronowej, mikroskopii bliskich oddziaływań, technikach jonowych, dyfraktometru rentgenowskiej, optoelektronice i technice światłowodowej, przetwarzaniu sygnałów i cyfrowych układach sterujących są rozwijane w Zakładzie Metrologii Mikro- i Nanostruktur od 2006. Dzięki integracji wspomnianych technik i ich odmian, dodatkowo z wykorzystaniem układów mikroelektromechanicznych, możliwe jest rozwiązanie wielu problemów, stojących przed współczesną metrologią mikro- i nanostruktur.
EN
In this paper, new methods of investigation of novel materials used and new tools and systems constructed in the course of the development of micro- and nanotechnology. Methods based on impedance spectroscopy, scanning electron microscopy, scanning probe microscopy, ion techniques, X-ray diffraction, optoelectronics and fiber techniques, signal processing and digital control devices have been developed in the Division of Metrology of Micro- and Nanostructures since 2006. By combining above-mentioned methods and their variations and including usage of microelectromechanical systems it is possible to solve various problems of modern metrology of micro- and nanostructures.
PL
Autorzy prezentują przegląd czujnikowych zastosowań kamertonów piezoelektrycznych. Prezentowane wyniki zostały zaczerpnięte z prac własnych. Pokazano zastosowania modyfikowanych kamertonów kwarcowych w mikroskopii sił atomowych, detekcji chemicznej i biochemicznej oraz jako czujniki własności fizycznych płynów.
EN
A review of sensor applications of piezoelectric tuning forks is shown. Presented results were obtained during in-house researches. Modified quartz tuning forks were applied as probes for Atomic Force Microscopy, sensors for chemical and biochemical detection and finally, as sensors for measurement of physical properties of liquids.
PL
Przedstawiono wyniki badań funkcjonalizowanych chemicznie miniaturowych czujników impedancyjnych wykonanych w technologii krzemowej. Pomiary widm impedancyjnych i analiza elektrycznych modeli równoważnych sensorów zanurzonych w alkoholach wykazały występowanie relaksacji dielektrycznej w zakresie bardzo małych częstotliwości związanej z istnieniem dipolowych stanów energetycznych na powierzchni SiO₂/SAM/alkohol. Zaobserwowano korelację pomiędzy wartościami przenikalności elektrycznej alkoholi a pojemnością czujnika zmierzoną przy częstotliwości 1 MHz.
EN
The results of investigations of chemically functionalized miniaturized impedance sensors made on silicon were performed. Measurement of impedance spectra and analysis of the electrical equivalent circuit of sensors immersed in alcohols revealed the presence of dielectric relaxation in the range of very low frequencies. This relaxation was associated with the existence of dipole energy states on the surface of SiO₂/SAM/alcohol. There was a correlation between alcohol and the dielectric sensor capacitance measured at a frequency of 1 MHz.
PL
Przedstawiono opis metody wzorcowania siły nacisku, konstrukcję układu generatora samowzbudnego oraz precyzyjny licznik częstotliwości.
EN
The paper presents a method of calibrating of force, design of self-excited generator and precise frequency meter.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.