Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza dokładności pomiarów nanometrycznych wzorców mikrogeometrii powierzchni za pomocą mikrointerferometru i profilometru stykowego

Ślusarski Ł.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2018

|

Vol. 67, nr 4

139--147

PL

W pracy zostały zbadane i przeanalizowane możliwości pomiarowe Samodzielnego Laboratorium Długości GUM w obszarze pomiarów wzorców wysokości nierówności powierzchni (o wysokości nierówności poniżej 1 μm) - tzw. nanowzorców, charakteryzujących powierzchnię w dwóch (2D) i trzech wymiarach (3D). Pomiary wykonano za pomocą mikrointerferometru oraz profilometru stykowego. W toku pomiarów określono możliwy dolny zakres pomiarowy i niepewność dla obu stanowisk.

EN

The goal of the work, described in this paper, was to examine and analyse measurement capabilities of GUM Length and Angle Department in measurements of step height/depth standards with the values below 1 μm (nanostandards), with 2D, and 3D surface characteristics. Measurements were performed with microinterforometer and stylus profilometer.

2

Postępy nanometrologii układów MEMS/NEMS

Moczała M., Sierakowski A., Janus P., Grabiec P., Leśniewicz W., Gotszalk T.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1611--1613

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

Metrology in Ukraine

Huk O., Ivakhiv O., Stadnyk B.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2016

|

nr 3

4--5

EN

The structure of Ukrainian metrology service, tasks of everyone its unit, basic stages of development and transformation of national legislation are considered on metrology tasks and harmonization of basic concepts and organizational structure of nowadays national metrology service in Ukraine.

PL

W artykule są rozpatrywane pod względem zadań metrologicznych oraz harmonizacji podstawowych pojęć i struktur organizacyjnych w nowoczesnych dziejach państwowej służby metrologicznej w Ukrainie: struktura ukraińskiej służby metrologicznej, zadania jej każdej odrębnej jednostki, podstawowe etapy rozwoju i transformacji ustawodawstwa krajowego.

4

Piezorezystywna nanosonda AFM/SThM do badań termicznych w nanoskali

Janus P., Szmigiel D., Domański K., Grabiec P., Sierakowski A., Gotszalk T., Rudek M., Kopiec D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 8

41--46

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.

5

Advancing technology in Mexico – challenges for nanometrology

González-Rojano N., Lazos-Martínez R., Nava-Jaimes H., Hernández-Gutiérrez I.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

71--78

EN

Products based on nanostructured materials are already present in our daily lives and have gradually become more important in Mexico. Nanomaterials can be found in many applications, such as catalytic processes, automotive parts, coatings, electronics, etc. The diversity and complexity of manufactured nanomaterials are continuously increasing as well as their use in industrial process and consumer products. It has been long recognized that nanostructured materials can have significantly different properties when compared to their larger scale counterparts. Measurements are essential to have a complete understanding of any new phenomenon or process in the nanoscale. There are numerous properties and quantities to be measured in the nanomaterials used in industrial processes and the establishment of metrological traceability to the SI units is a challenge to deal with. Techniques, methods, measurement standards and infrastructure development are needed to control manufacturing and production, to ensure product quality and enable different elements to work effectively together. This paper describes issues and challenges in metrology to be faced in Mexico concerning nanotechnology.

PL

Produkty na bazie materiałów nanostrukturalnych są obecne w naszym codziennym życiu i stopniowo stają się coraz ważniejsze w Meksyku. Nanomateriały stosowane są m.in. w procesach katalitycznych, częściach samochodowych, powłokach, elektronice itp. Różnorodność i złożoność produkowanych nanomateriałów stale wzrasta, podobnie jak ich zastosowanie w procesach przemysłowych i produktach konsumpcyjnych. Od dawna uznaje się, że materiały nanostrukturalne mogą mieć znacząco różne właściwości w porównaniu do swoich odpowiedników w większej skali. Pomiary są niezbędne, aby mieć pełną wiedzę o wszelkich nowych zjawiskach i procesach zachodzących w nanoskali. Istnieje wiele właściwości i wielkości do zmierzenia w nanomateriałach stosowanych w procesach przemysłowych, dlatego wyzwaniem jest zapewnienie identyfikowalności metrologicznej jednostek układu SI. Potrzebne są techniki, metody, normy pomiarowe oraz rozwój infrastruktury do kontroli wytwarzania i produkcji w celu zapewnienia jakości produktu oraz umożliwienia skutecznej współpracy różnych elementów. W artykule opisano problemy i wyzwania metrologii w zakresie nanotechnologii, które napotkano w Meksyku.

6

Stanowisko do badania dźwigni mikromechanicznych wzbudzanych elektromagnetycznie

Majstrzyk W., Kopiec D., Raczkowski K., Gosiewska A., Świątkowski M., Sierakowski A., Grabiec P., Gotszalk T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 10

23-25

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.

7

Advanced Nanometrology Techniques of Carbon Nanotubes Characterization

Ali S. H. R., Etman M. A., Azzam B. S., Rashad R. M., Bedewy M. K.

Metrology and Measurement Systems

|

2008

|

Vol. 15, nr 4

551-561

EN

It has become evident that carbon nanotubes (CNTs) possess exceptionally high physical, mechanical, electrical, and structural properties that made them attractive for researchers to investigate. In this paper, CNTs synthesized by submerged DC arc in deionized water were subjected to six different characterization techniques in order to have an insight into their intrinsic properties. Stages of CNTs growth scenario during their synthesis were captured by Transmission Electron Microscopy (TEM). Images of Scanning Tunneling Microscopy (STM) depicted the spaghetti-like nature of nanotubes sized in the range from 6 to 8 nm diameters with bends and kinks observed. Transmission Electron Diffraction Microscopy (TEDM) images declared the purity of the synthesized CNTs. Also, Fourier Transformation Infra Red (FTIR) spectrum analysis depicted the transmittance and frequency band widths of peaks relevant to the functional groups. In addition, Raman spectrum analysis disclosed the G and D modes with no radial breathing mode (RBM) for a random sample of the synthesized CNTs indicating some defects, strain, oxidation stated of the SWCNTs with the possibility of multiwalled carbon nanotubes existence as well. Thermo Gravimetric Analysis (TGA) reflected the thermal stability of the synthesized CNTs as they sustained temperatures approaching almost 1000°C. Thus, it can be concluded that the used techniques proved to successfully characterize the synthesized CNTs, so that they can be reasonably nominated for suitable potential application.

8

Analiza możliwości pomiarów nanotopografii

Andrałojć P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2007

|

Nr 7

5-14

PL

Rozwój technologiczny wymusza w metrologii konieczność pomiaru chropowatości o wysokościach mieszczących się w skali nano. Coraz częściej potrzebne jest uzyskanie nie tylko parametrów 2D, ale także obrazu powierzchni. W artykule przedstawiono porównanie metod pomiaru nanotopografii o największej pionowej rozdzielczości, w których wykorzystuje się takie urządzenia, jak mikroskopy sondy skanującej, interferometry i profilometry.

EN

Because of technological growth metrology is made to take measurements of surface roughness in nanometer scale and visualizing the surface nano-texture. This article is presented comparison between methods of nanotopografy with the best vertical resolution e.g. scanning probe microscopy, interferometers and Stylus profilometers.

9

Automatic execution of inspection plans with the I++ DME interface for industrial coordinate measurements

Topfer S. C. N., Linss G., Rosenberger M., Nehse U., Weissensee K.

Metrology and Measurement Systems

|

2007

|

Vol. 14, nr 1

71-87

EN

Due to the fast advancement of manufacturing technologies for micro- and nanostructured components and the increasing need for sophisticated inspection methods the paper discusses the prerequisites for automatic execution of inspection plans [1]. Based on the latest state-of-the-art, the setup and operating principle of a closed quality loop for dimensional inspections is described. The ongoing development of manufacturing technologies and the increasing complexity of specimen to be inspected require more than one sensor to perform dimensional measurements efficiently. The I++ DME (Dimensional Measurement Equipment) interface standard enables the interoperability of different measurement software with different coordinate measuring machines (CMM). A novel concept to integrate multiple sensors at one CMM via I++ DME rather than via proprietary interfaces is presented. The outlined novel concept is based on an I++ DME node.

10

Zastosowanie interferomerii światłowodowej w ocenie właściwości metrologicznych czujników bliskiego pola mikroskopu sił atomowych

Mulak P., Gotszalk T., Kolanek K., Woszczyna M., Masalska A., Zawierucha P., Wielgoszewski G., Zielony M., Sankowska A., Szeloch R., Janus P., Grabiec P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 5

57-59

PL

Podstawowym problemem metrologicznym mikroskopii sił atomowych jest pomiar oddziaływań dynamicznych występujących między mikroostrzem a powierzchnią. W praktyce laboratoryjnej stosowane są zwykle układy natężeniowych detektorów laserowych, które umożliwiają jedynie detekcję (rozumianą w sensie jakościowej oceny ugięcia dźwigni). W laboratorium mikroskopii bliskich oddziaływań, nanostruktur i nanomiernictwa Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki opracowaliśmy światłowodowy interferometr pracujący w konfiguracji Fabry-Perota, za pomocą którego jesteśmy w stanie przeprowadzić pomiary właściwości metrologicznych układów piezoelektrycznych stosowanych w mikroskopii bliskich oddziaływań oraz dokonać skalowania czujników bliskiego pola ze zintegrowanymi detektorami wychylenia końcówki. Przedmiotem naszych prac była analiza właściwości piezoelektrycznych rezonatorów kwarcowych i elektrostatycznych aktuatorów wychylenia. Prezentowane przez nas metody i techniki pomiarowe pozwalają na pomiar ugięcia (wychylenia) dźwigni kamertonu piezoelektrycznego z rozdzielczością 0,1 nm w paśmie 1 kHz w zakresie częstotliwości do 100 kHz.

EN

One of the fundamental metrological issues in scanning probe microscopy is the measurement of nearfield interactions between the microprobe and the surface. In most experiments the detection of the cantilever deflection is performed using so called Position Sensitive Detectors. In this setup the measurements of forces acting at the microtip require additional tedious and very time consuming calibration. Therefore in the laboratory of scanning probe microscopy, nanostructure and nanometrology at the Faculty of Microsystem Electronics and Photonics of the Wroclaw University of Technology we developed fiber optical Fabry-Perot inteferometer which can be used to determine the metrological parameters of the nearfield sensors. In this work we will present the results of piezoelectrical tuning fork measurements, which enable deflection detection of the tuning fork prongs with the resolution of 0,1 nm in the bandwidth of 1 kHz in the frequency range up to 100 kHz. We will also report in the calibration of the microsystem electrostatic deflection actuator, which can be used to maintain the distance between the microprobe and sample.

11

Zachowanie spójności pomiarowej w dziedzinie nanometrologii wymiarowej

Smereczyńska B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 5

47-50

PL

Opracowanie przybliża problematykę związaną z zachowaniem spójności w dziedzinie nanometrologii wymiarowej (obejmującej pomiary struktur i obiektów wykonywane głównie za pomocą mikroskopów SPM) przez przeprowadzenie międzynarodowych porównań (nanocomparisons) specjalnych wzorców materialnych, służących do wzorcowania tego typu przyrządów. Dokładniej omówiono porównanie Nano2, w którym uczestniczył Główny Urząd Miar.

EN

The present article brings closer the problems connected with an assurance of traceability in the field of dimensional nanometrology (containing the measurements of structures and artefacts, which are carried out mainly with the SPM microscopes) through execution of international comparisons (the Nano comparisons) of special material standards used to calibration of this type instruments. The comparison Nano2, in which among others Central Office of Measures (GUM) participated, was discussed more detailed.

12

Nanomiernictwo mikro- i nanostruktur metodami mikroskopii bliskich oddziaływań

Gotszalk T., Radojewski J., Szeloch R., Marendziak A., Kolanek K., Woszczyna M., Masalska A., Grabiec P., Janus P., Rangelow I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 6

6-10

PL

Przedstawiono zastosowanie mikroskopii bliskich oddziaływań (ang. Scanning Probe Microscopy - SPM) w miernictwie właściwości mikro- i nanostruktur. Omówiono uwarunkowania eksperymentalne i podstawowe metody, których celem jest przeprowadzenie ilościowej analizy parametrów badanych układów. Zaprezentowano również wyniki badań prowadzonych w trybie kalibrowanej mikroskopii sił atomowych (ang. Calibrated Atomie Force Microscopy- CD AFM), mikroskopii bliskiego pola optycznego (ang. Scanning Nearfield Optical Microscopy- SNOM) oraz mikroskopii sił atomowych z piezoelektrycznym rezonatorem kwarcowym, pełniącym rolę czujnika siły skupionej na mikroostrzu.

EN

In this article we describe application of Scanning Probe Microscopy in measurements of micro- and nanostructures. We will describe the experimental setup and principles of methods and techniques, which are devoted to quantitative investigations of nanostructures. In our work we will present the results of measurements using Calibrated Atomic Force Microscopy, Scanning Nearfield Optical Microscopy and Scanning Probe Microscopy with piezoelectrical quartz resonator as a detector of forces acting at the microtip.

13

From Nanometrology to Picometrology - metrology for Human Life and technical Development in the 21st Century

Afjehi-Sadat A., Osanna P. H., Durakbasa M. N.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2004

|

R. 50, nr 12

10-14

EN

In this article the importance of nanometrology and nanotechnology in general for scientific research and especially for production engineering is described and particulary the influence on technical development, high precision manufacturing but also for circumstancies of human life is demonstrated. High accuracy measurement technique and metrology must be given a key role in modern production environment. Essential contributions to increase the quality of products and the productive power of industrial plants can be reached through the aimed application of nanometrology.

PL

Przedstawiono podstawowe znaczenie nanometrologii i nanotechnologii w badaniach naukowych koncentrując się przede wszystkim na inżynierii produkcji. Podkreślono wpływ nanometrologii i nanotechnologii na rozwój techniczny, wytwarzanie o wysokiej dokładności jak również ich znaczenie w życiu człowieka. Techniki pomiarowe o wysokiej dokładności i metrologia powinny odgrywać kluczową rolę w warunkach nowoczesnej produkcji. Dzięki zastosowaniom nanotmetrologii można uzyskać znaczący wzrost jakości wyrobów i zdolności produkcyjnych.

14

Zastosowanie nowej metody sterowania procesem pomiarowym w statycznej mikroskopii sił atomowych

Marendziak A., Czarnecki P., Szeloch R., Radojewski J., Rangelo I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 6

39-41

PL

W artykule przedstawiono nową metodę umożliwiającą sterowanie mikroskopem sił atomowych, pracującym w trybie statycznym przy użyciu systemu DSP ADwinPro firmy Keithley. Opisano metodę pomiaru topografii powierzchni z wykorzystaniem cyfrowego regulatora PID pracującego przy wykorzystaniu dwóch wartości zadanych. Przedstawiono wyniki z pomiarów topografii powierzchni azotku aluminium, wykonane przy użyciu regulatora o jednej i dwóch wartościach zadanych.

EN

In this article we was introduced a new method of DSP ADwinPro based scanning probe microscopy (SPM) system control. We describe a new two set-point digital PID method elaborated for better control of near field interaction between surface and tip atoms. We show measurement results of nitride aluminium surface obtained with one and two set-point PID system.