2022年11月4日,材料加工与测试平台拟购的原子力显微镜、磁控溅射系统、电子束曝光系统、激光直写系统、电子束蒸发系统、冷冻聚焦离子束/扫描电镜双束系统、超高分辨近红外激光扫描共聚焦显微镜、冷场发射洛伦兹透射电子显微镜、原子层沉积系统、五轴联动数控机床等十台设备通过购置可行性论证。会议由实验室与设备管理部副部长周勇义主持。
1.拟购的“原子力显微镜”是一套可用来表征包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。该设备具有分析材料的表面微结构和表面电学/力学性能等功能,具有高分辨率、功能强大、智能化水平高等特点。该仪器能够在多种实验条件下进行测试,对于材料的空气敏感性,不同气体环境的耐受性以及材料在液相中的性质均能进行分析。
2.拟购的“磁控溅射系统”是一套在真空中利用荷能粒子轰击靶材表面,使被轰击出的粒子沉积在基片上的沉积系统。可全自动控制,薄膜不均匀性≤±5%,具有稳定性及可重复性高等特点。
3.拟购的“电子束曝光系统”是一套利用电子束在表面上制造图样的系统,是光刻技术的延伸应用。该系统是目前集成电路、MEMS器件等半导体领域科学研究中必不可少的实验手段,该系统借助于扫描电子显微镜的电子束,配备图形发生器和电子束曝光软件实现精细的微纳图形曝光。
4.拟购的“激光直写系统”是一套利用高精度激光束扫描,在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形,从而把设计图形直接转移到掩模上的系统。该系统可提供掩模板制作,光刻胶直写无掩模光刻,以及多层套刻直写等功能,可极大提高科研效率。
5.拟购的“电子束蒸发系统”是一种在真空状态下,利用高速的电子流进行直接加热蒸发材料,使蒸发材料气化并向基板输运,在基底上凝结形成薄膜的系统。该系统可全自动控制,薄膜不均匀性≤±5%,具有稳定性及可重复性高等特点。
6.拟购的“冷冻聚焦离子束/扫描电镜双束系统”是一套利用液氮进行冷冻再传输至样品仓中利用离子束进行加工,同时还可以利用电子束进行扫描对样品进行表征的系统。该系统可以有效避免离子束在加工过程中对样品带来的辐照损伤和热损伤,还原样品的真实结构特征,该系统可以对软物质、电子敏感材料等新型功能性材料进行微纳加工。
7.拟购置的“超高分辨近红外激光扫描共聚焦显微镜”是一套在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置,使用紫外光或可见光激光荧光探针,利用计算机进行图像处理,观察细胞等样品的结构,进行实时动态地观察和表征的系统。该设备与传统的光学显微镜相比,可极大提高图像的分辨率,获得具有三维清晰度的图像,揭示材料空间结构的信息。
8.拟购置的“冷场发射洛伦兹透射电子显微镜”是一套使样品区域电镜产生的磁场小于10 Oe,同时保持0.45 nm的晶格分辨率,从而实现对剩磁状态下的磁性材料内部磁结构表征的透射电镜。拟购设备具有高分辨微观图像、衍射结构分析、成份分析和磁性分析等功能。
9.拟购置的“原子层沉积系统”是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的系统。拟购设备具有沉积均匀性高、周期时间短、超高纵横比等特点,可与手套箱进行集成,实现惰性气氛下的薄膜沉积,并可集成椭圆偏振技术等特点。
10.拟购置的“五轴联动数控机床”是一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标),而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。该设备科技含量高、精密度高,配置了机床主机、标准刀库、冷却系统、排屑系统、测量和监测等系统,具有高自动化水平和加工精度,且安全性和配套软件成熟度高等特点。
专家组认为北京大学材料加工与测试公共平台的建设主要服务于已入驻昌平新校区的材料科学与工程学院、集成电路学院、电子学院、智能学院、计算机学院、能源研究院等多家学院和研究机构的学科发展和科学研究。这些学院的研究领域包括材料、电子等诸多学科,而这些学科中科研工作的开展涉及到各类材料的物性表征。上述设备的购置将为北京大学材料学科的人才培养提供技术支持,同时有利于交叉学科方向快速发展和壮大。
专家组一致同意通过上述设备的可行性论证,经费来源为“教育部贴息贷款经费”。设备购置经费已落实,运行经费有保障。可行性论证专家组由中科院物理所全保刚主任工程师,中国科学院化学研究所郑健研究员,安徽大学物质科学与信息技术研究院宋东升教授,中国科学院福建物质结构研究所赵三根研究员,北京大学材料科学与工程学院董蜀湘教授、物理学院徐军教授级高级工程师、电子学院岳双林高级工程师组成。
论证编号 |
拟购置设备名称 |
申请购置人 |
年开放共享机时 |
22-150 |
原子力显微镜 |
雷霆特聘研究员 |
600小时 |
22-151 |
磁控溅射系统 |
林立特聘研究员 |
500小时 |
22-152 |
电子束曝光系统 |
林立特聘研究员 |
500小时 |
22-153 |
激光直写系统 |
林立特聘研究员 |
600小时 |
22-154 |
电子束蒸发系统 |
林立特聘研究员 |
500小时 |
22-155 |
冷冻聚焦离子束/扫描电镜双束系统 |
赵晓续研究员 |
600小时 |
22-156 |
超高分辨近红外激光扫描共聚焦显微镜 |
张青长聘副教授 |
700小时 |
22-157 |
冷场发射洛伦兹透射电子显微镜 |
侯仰龙教授 |
600小时 |
22-158 |
原子层沉积系统 |
周欢萍教授 |
600小时 |
22-159 |
五轴联动数控机床 |
张杨飞高级工程师 |
大于500小时 |