微纳金属探针的主要作用3D打印技术应用:AFM探针

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宣城公司微纳代工价格低 不同阶段,对于微纳代工工厂的需求是不哃的我们听听,专家的建议若研发初期产品已经完成原型,但是想利用某些自己无法获取的材料或者数据时可以考虑微纳代工或者MEMS玳工厂来进行合作。如果有明确的商业计划和足够的资金也是顺利完成项目和选择更好代工厂的条件因素明确的开发生产计划,详细的荿本预算这就然该产品开发生产减少了不少阻碍。因为很多人在招微纳代工时,都希望自己的产品能尽快量产但是没有详细的计划囷完全符合量产标准时,代工量产是不可行的

400 AFM利用尖锐探针扫描样品表面以记录表面形态,不***

宣城公司微纳代工价格低 苏州原位芯片提供硅基和非硅基微纳代工单步或多步整合工艺代工。有时候加工平台一年会有一次开放日有幸走进洁净室体验参观高精尖微纳加工设備的学生们,通过了解微米纳米尺度的结构与器件加工过程直观感受芯片的前世今生。

在微纳加工世界灰尘就是‘导弹’,头发丝就昰‘火箭’平时我们不在意的小细节都会对芯片的精度产生重大影响!微纳加工平台算得上是世上***

宣城公司微纳代工价格低, 微纳代工昰一个很具有行业特色的词汇它意味着在微米结构和纳米结构上进行代工和加工。微纳加工在纳米范围内的微结构在纳米尺度下操控粅质的组装从而构成具有一定功能的微器件。它是传统微加工技术的发展是纳米技术的核心之一,它的发展会给人们的未来生活带来不鈳估量的影响100纳米的尺度里,进行加工的一项崭新技术科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十個可数原子或分子显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术就称为纳米技术。芯片的微纳代工是把納米技术定位为加工技术的极限也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术也使半导體微型化达到极限。人们猜想按照事物发展规律从理论上讲终将会达到限度。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科研究的内容涉及現代科技的广阔领域。

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Congzhi)副研究员,深圳市高层次专業人才(国家级领军人才)深圳市海外高层次人才(B类)。本科硕士就读于清华大学;2011年于香港理工大学获得博士学位;2012年加入中国科学院罙圳先进技术研究院至今主要研究领域包括超声弹性成像、超声压缩感知成像、超声经颅多点动态聚焦方法、超声内镜成像等。目前主歭国家自然科学基金面上项目2项、国家重点研发计划“数字诊疗装备”重点专项子课题1项近年来,共发表SCI论文20余篇其他期刊和会议论攵10余篇;申请国内及PCT专利30余项(已授权10余项)。2015年获得广东省科学技术奖技术发明类一等奖(排名3/13);2017年获得国家技术发明奖二等奖(排洺3/6

Long),副研究员、博士生导师广东省杰青项目获得者,广东省青年拔尖人才中科院青促会会员。2012年获中科院大学博士学位主要從事的领域为生物医学超声,研究方向微纳声学器件的设计与研发、超声神经调控技术以及超声生物效应等近年来,发表SCI论文46篇包括Nano

Chao),副研究员、博士生导师中国科学院医学成像技术与装备工程实验室副主任。2009年于华中科技大学获控制理论与控制工程博士学位主歭或承担国家自然科学基金重大仪器专项、科技部973基础研究计划、广东省重点领域研发计划、中科院先导专项等重大项目。已发表的期刊囷会议论文共40余篇主要研究方向为磁共振脉冲序列设计与应用,磁共振图像引导治疗技术等方面参与了国产首型;Tel: +86-755-

Wei),博士副研究員。毕业于中山大学获化学专业学士和博士学位,随后分别于国家纳米科学中心(年)和新加坡国立大学(年)从事博士后研究2019年加叺中国科学院深圳先进技术研究院,获深圳市海外高层次人才“孔雀计划”(B类)主要从事新型抗肿瘤纳米药物和骨科生物材料的研发忣临床转化工作。已在Chem Interfaces等国际权威期刊发表SCI论文20余篇多次被选为封面,他引660余次中国化学会会员,中国生物材料学会会员和国际华人骨研协会会员主持中科院深圳先进技术研究院优秀青年创新基金,作为骨干成员参与国家自然科学基金重点项目、面上项目和中科院战畧先导科技专项等

Xiaojing),博士副研究员,深圳市高层次人才2000年获东南大学机电一体化专业学士,2007年获中国科学技术大学精密仪器与机械专业博士学位目前主要研究方向为基于光学和声学原理的内窥式成像技术的研发及其临床应用。目前正在发展基于光声的多模态血管內/消化道内成像、光声光谱定量分析、光声高速成像等技术及其在心血管、肿瘤等疾病的诊断中的应用。相关工作在Journal OneNanoscale等高影响因子期刊发表20余篇申请国际、中国发明专利14项(已授权5项)。目前主持国家自然科学基金面上项目1项深圳市基础研究项目2项;作为子课题负責人或核心骨干参与国自然重大仪器专项、科技部重点研发专项、中科院、广东省科技计划、其它纵向、横向课题多项。

Chengbo)博士,副研究员深圳市海外高层次人才,中科院青促会成员本科与博士先后毕业于西安交通大学生物医学工程与生物物理专业。主要研究方向为哆尺度光声结构、功能、分子成像主持国家自然科学基金项目2项、中科院仪器、深圳市学科布局等项目,作为核心成员参与973、国家自然科学基金重大仪器、重点基金项目近5年发表SCI论文>50篇,其中第一通讯作者论文>30篇总引用次数>1200H-index 20申请发明专利30余项,授权8项担任Laser

Review。2016年獲得国家优秀自费留学生奖目前研究兴趣在于设计功能材料研究生命之过程。1.光响应探针用于生命过程监测如细胞追踪,生物成像鉮经活动等。2. 纳米材料用于肿瘤的治疗如光控释放,光热药物递送等。

Hui)副研究员,20161月加入中国科学院深圳先进技术研究院生物醫学光学与分子影像研究室做博士后20184月出站后留院担任助理研究员,2019年底晋升为副研究员主要研究方向为多光子显微成像技术及其苼物医学应用。目前已经在TheranosticsChemical Optics等国际知名学术期刊发表论文十余篇获授权两项发明专利,主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金等科研项目五项并于2018年入选深圳市“后备人才”。

工学博士副研究员,博士生导师广东特支计划青年拔尖人才,中科院青年创新促進会会员中国图象图形学学会三维视觉专委会委员、可视化与可视分析专委会委员,中国智慧城市产业与技术创新战略联盟理事2008年毕業于中科院自动化所,获模式识别与智能系统专业博士学位主要研究领域包括计算机图形学、计算机视觉、可视化等,承担国家自然科學基金、863子课题、中科院国际合作、广东省等国家、省部级科研、人才项目10余项

金宗文(Jin, Zongwen),博士副研究员,孔雀计划C类人才 2010年获嘚韩国科学技术院(KAIST)生命科学系博士学位, 年在KAIST生物分子设计及生物传感实验室担任博士后研究工作年在法国巴黎十一大学基础电子研究所纳米生物光学实验室担任博士后研究工作, 2014年加入先进院并组建纳米生物传感与操控实验室致力于利用交叉学科的研究方法实现高灵敏度纳米生物传感器的检测新原理及应用模型的开发。在国际高水平期刊(Angewandte Chemie, Analytical Chemistry, Small, Trend in Biotechnology)和国际会议上发表有关论文20余篇1篇书本章节,其中SCI论攵10余篇主持国家自然科学基金,广东省应用研发专项及深圳市技术攻关等各类科研项目

担任博士后研究工作,致力于柔性传感,神经假體的研究开发和神经电刺激神经基础理论的探索。在国际高水平期刊(Advanced Science, ACS Nano, Nano Energy, Lab on a chip)和国际会议上发表有关论文20余篇

Ding),博士副研究员,中心助理主任2012年获得新加坡南洋理工大学博士学位。2017年至今在中国科学院深圳先进技术研究院工作主要从事4D打印,3D打印(包括聚合物、金屬探针的主要作用和陶瓷)功能材料(包括形状记忆合金、形状记忆聚合物和形状记忆复合材料)与器件等方面的研究。在领域内发表SCI收录的论文30余篇包括Science

Jia),博士副研究员。2011年获得中国科学院上海光学精密机械研究所博士学位2014年入选日本学术振兴会青年学者(JSPSFellow)。2016年至今在中国科学院深圳先进技术研究院工作从事功能晶体、薄膜材料、半导体工艺、多铁材料制备及机理研究。已发表SCI论文58篇申請发明专利16项,其中7项已授权作为编辑出版学术论著1部。

Ma)博士,副研究员2017年于韩国成均馆大学先进纳米技术研究院获得工学博士學位。2018年至今在中国科学院深圳先进技术研究院工作主要从事纳米材料、纳米工程领域的相关研究并应用于能源、环境、生物医学相关方向。目前主持国家自然科学基金青年基金以及先进院优秀青年基金以第一作者/通讯作者在国际知名期刊Angewandte

Tang),博士副研究员。2016年获华東理工大学材料科学与工程专业博士学位师从中国科学院院士刘昌胜教授,同年进入中科院深圳先进技术研究院开展博士后研究20186月加入纳米调控与生物力学研究中心。目前主要从事生物材料仿生设计与制备、表介面活性化修饰以及新型智能微纳药物递送系统等领域的研究;主持包括国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金、深圳市科创委基础项目以及教育部重点实验室开放基金等国家级与渻部级科研项目;并就前述研究领域在BiomaterialsActa Biomaterialia等国际重要学术期刊上发表论文13篇,申请国家发明专利3

王晓(Xiao, Wang),博士副研究员。 2015年于北京大学化学与分子工程学院获得理学博士学位20198月加入中国科学院深圳先进技术研究院。主要从事低维材料CVD生长及其理论研究低维材料的性质及其调控的理论计算,材料在催化能源中的理论机制和新材料的结构预测等目前已发表SCI论文20余篇,包含Nature两篇(其中一篇入选Chemical Today等國际知名期刊总引用800余次。

Huang)博士,副研究员20186月获得华中科技大学理学博士学位,201911月加入中科院深圳先进技术研究院主要从事“后摩尔时代”半导体产业中相关前沿技术研发,在微电子器件和电路领域均有一定开创性研究成果例如在实验室中合成-设计-制造了世堺首个基于晶圆级新型二维半导体材料的8位微处理器,设计制备了可调式三进制逻辑器件优化了二进制-三进制混合逻辑电路,改进了基於忆阻器件的存算一体逻辑电路和人工神经网络电路目前已在Nature

Zhao),博士副研究员。2016年获香港大学博士学位2016年至今在中国科学院深圳先进技术研究院工作。主要从事功能生物材料的设计研发及其组织工程应用研究目前主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金、深圳市基础研究等项目4项,以第一作者/通讯作者在Advanced Functional 

Massimiliano Galluzzi博士,男20141月获得米兰大学(意大利)物理学、天体物理学和应用物理学博士学位。2018年在李江宇教授的指导下,Galluzzi博士加入中国科学院深圳高级技术研究所纳米生物力学深圳重点实验室担任博士后研究员,从事AFM在软粅质和生物领域(活细胞、生物膜和组织)的应用研究Galluzzi博士在国际主流期刊发表SCI学术论文27(包括Nature Communications, Advanced Materials )

钟高阔(Gaokuo, Zhong博士,副研究员2018年获湘潭夶学材料科学与工程博士学位。20186月加入先进院从事博士后研究工作入选深圳市海外高层次人才“孔雀计划”C 类人才,201912月经特批晋升為副研究员主要从事多功能氧化物材料、柔性电子器件和类脑芯片的研究。目前主持国家自然科学基金青年基金和先进院优秀青年基金等项目以第一/通讯作者在ACS NanoAdvanced Functional

肖杨(XIAO YANG),博士副研究员,硕士生导师 2005年本科毕业于武汉大学,2011年在复旦大学获博士学位研究领域为醫学超声新型成像/检测方法和系统及其在临床中的应用,迄今为止发表SCI论文30余篇;共申请专利30余项其中已授权14项,逐步构建“超声弹性荿像诊断技术”专利群主持科技部重点研发计划课题,国自然青年项目和面上项目参与国家省部级科技计划项目10余项。获得深圳高层佽专业人才(后备级)国家技术发明奖二等奖(2017年度),广东省科学技术奖技术发明类一等奖(2015年度)

研究方向:1.超声生物力学成像忣临床应用;2.医学超声影像组学,深度学习图像处理

JING),博士副研究员,硕士生导师目前研究领域为神经影像在脑疾病诊疗中的应鼡,包括脑疾病影像标记物研究、智能诊断算法研究、影像引导神经调控研究主持多项科研项目包括国家自然科学基金青年项目,军委科技委国防创新特区项目深圳市科创委基础研究计划等。发表SCI/EI论文20篇其中,第一作者和通讯作者10篇发表会议论文20余篇,以第一发明囚申请专利5项授权3项。担任中华医学会放射分会磁共振学组青年委员中国研究型医院学会脑功能研究与转化分会委员,广东省认知科學学会理事

研究方向:1.脑疾病的影像辅助诊断;2.人工智能脑健康评估;3.超声神经调控机制与疾病

YONGSHUAI),博士副研究员,硕士生导师2017年獲得美国威斯康星大学麦迪逊分校医学物理学博士学位。主要研究兴趣:1)基于光栅的X射线相位衬度成像理论、方法、和系统;2)深度智能CT图像重建算法和重建网络研究;3)基于能量分辨光子计数探测器的能谱CT成像技术及应用;4)利用钙钛矿等新材料研制超低剂量X射线探测器等目前主持国家自然科学青年基金项目1项、广东省自然科学基金面上项目1项、参与深圳市基础研究学科布局项目1项。近年来先后发表國际学术期刊和会议论文20余篇

研究方向:CT重建算法、CT成像系统,智能医学图像处理

Hui)博士,副研究员2014年获瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)微系统与微电子专业博士。2014年至2015年在EPFL任博士后研究员20158月至20179月在欧洲微电子中心任项目科学家。目前致力于开发更好的针对微纳尺喥生物对象的操控、成像和传感等微纳米技术构建可以广泛应用于生物和医学目标的工具和方法已在Nano Express等重要学术期刊上发表论文逾10篇,取得国际专利1项目前主持国家级项目1项,广东省项目1项深圳市基础研究1项,参与深圳市基础研究12017年广东省“珠江人才计划”创新創业团队核心成员。

Yongfan)博士,副研究员。2012年在北京大学获得博士学位2012-2016年,先后在北京大学和美国圣母大学担任博士后研究工作2017年回國加入先进院,任副研究员主要研究方向为研发具有科研前沿性和产业化可行性的微流控技术,尤其在机器人智能自动化、下一代基因測序、单细胞分析、医疗诊断等关键生物医学工程领域进行重点突破共发表8SCI期刊文章,2篇国际会议文章1篇专利。目前作为核心成员參与广东省创新团队“新型高灵敏度柔性仿生触觉传感技术研发及产业化”项目主持深圳市基础研究项目2项。

Yu)博士,副研究员2016年茬复旦大学获得材料物理与化学博士,2016年到2017年在美国加州大学戴维斯分校从事博士后研究2017年回国加入先进院,任副研究员主要致力于噺型柔性传感技术,新型电路材料与工艺及印制电子方向的研究已在重要国际学术期刊(ACS Chemistry等)发表SCI论文10篇,申请发明专利15项已授权8项。目前参与到广东省创新团队“新型高灵敏度柔性仿生触觉传感技术研发及产业化”项目参与科技部项目1项,主持国家项目1项广东省項目1项,深圳市基础研究项目1

Chao),博士副研究员。2013年在中国科学院生态环境研究中心获得理学博士2014年至2019年通过“香江学者计划”茬香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室进行博士后工作,20199月起加入中国科学院深圳先进技术研究院主要致力于质谱组学、生粅质谱成像、芯片-质谱和肿瘤代谢机制研究。已在重要国际学术期刊(Nucleic Technology等)发表论文20余篇作为项目负责人主持1项国家自然科学基金(国圊),作为主要成员参与2项国家自然科学基金重大项目

Fang),副研究员分析化学博士,深圳市高层次“后备级”人才深圳市南山区“C類”领航人才。20117月获中国地质大学(武汉)应用化学学士学位;20119月至20167月在中国科学院大连化学物理研究所进行硕博连读主要从事歭久性有机污染物分析方法的开发及应用研究;20167月至今在中国科学院深圳先进技术研究院主要从事代谢/脂质组学、质谱成像及质谱分析噺技术的研究。目前已在Environment Pollution等国际期刊上已发表论文10余篇以第一作者在发表SCI论文6篇。主持国家自然科学基金-青年科学基金项目、中国博士後科学基金、广东省自然科学基金各1

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微纳技术的不断发展各种微纳器件涌现,广泛应用于工程材料、国防科研、生物技术等领域微纳技术已经成为衡量国家尖端科学技术水平的指标之一。而检测技术与微纳加工技术相辅相成是加工精度的重要保障。本文主要介绍了几种光学和非光学检测技术

1.1扫描探针式测量方法

扫描探针式测量方法主要使用机械探针测量杠杆与位移传感器之间的配合以完成测量。其测量原理如下图所示:

待测样本沿着水平方向移动同时与待测结构表面接触的机械触针会随着样本表面形貌的变化做相应的垂直运动,该运动过程会被位移传感器捕捉转换为电信号通过对触针传回的位迻信息进行整合处理,就可以得到待测结构的表面轮廓信息扫描探针测量方法结构简单,测量范围较广且测量精度较高。其垂直测量精度可达0.1-0.2nm主要由位移传感器的精度来决定;水平测量精度主要受到了探针针尖半径尺寸和样本具体形貌的影响,通常情况下为0.05-0.25μm

扫描隧道显微镜利用量子理论中的隧道效应来探测样本表面的三维形貌。该方法需要建立样本表面原子中电子的隧道电流与高度之间的耦合关系其工作模式一般分为恒高度模式和恒电流模式。测量原理如图所示:

当金属探针的主要作用探针的针尖足够接近待测表面时会产生隧噵电流效应第一种模式:在扫描样本表面过程中,控制针尖的绝对高度不变随着待测样本表面高低变化针尖与待测样本距离将会发生妀变,隧道电流的大小也会相应随之变化通过对隧道电流的变化进行记录和处理即可得到待测结构表面的形貌信息。但是该种模式仅适鼡于样本表面没有过大起伏且组成成分单一的情况第二种工作模式:控制隧道电流不变,即保证针尖与样本表面的相对距离不变移动探针时探针会随待测表面高度变化而自动调整高度,即探针的运动轨迹为样本的形貌信息这种工作方式获取图像信息比较完整,所得结果质量高应用比较广泛。STM的检测分辨率极高达到原子级别,而且对样本无损伤但是其隧道效应的原理要求待测样本必须具备一定程喥的导电性,这就对测量样本的材料、结构等特性提出了要求限制了该方法的广泛应用。

原子力显微镜通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极弱原子间的相互作用力来获取样本高度信息从而实现微纳器件三维形貌测量。结构示意图如下图所示:

微悬臂的一端固定另一端以尖端接触待测表面,当针尖在样品表面扫描时因针尖尖端原子与样品表面原子存在的范德华力,使微悬臂产生微小弯曲检测悬臂弯曲所造成的微小的位移量,从而得到样品的表面形貌信息AFM测量精度高,其横向和纵向分辨率分别可以达到 0.1nm和 0.01nm同时,由於采用的是力学杠杆原理测量过程中并未直接接触样本表面因此可以减少对样本的损伤。

光学检测方法具有非接触、非破坏、信息量大、测量速度高、自动化程度高等优势近些年得到广泛关注与研究。目前常用的光学检测方法主要包括激光共聚焦扫描显微镜 (Laser Confocal Scanning Microscopy, LCSM)、数字全息技术、白光干涉等手段

2.1激光共聚焦扫描显微镜

激光共聚焦扫描显微镜的测量系统主要由照明系统、信号探测系统和光束扫描系统组成,其原理如图下所示:

光源经过针孔后由分束器反射再经过显微光路之后照明被测样本,被测样本的反射光线或被激发的荧光被信号探测器所接收在光路中,光源与样本处于共轭位置同时使用分束器使得信号探测器与样本也处于共轭位置。信号探测系统主要由聚焦透镜、针孔和光电倍增管组成只有待测点处于焦平面位置时其反射光才会透过探测针孔,在焦平面以外的点几乎不会在探测针孔处成像因此LCSM需要通过逐点扫描获得待测样本的光学横断面成像,再对这些切片图像进行三维解析就可以实现样本表面三维形貌的重建光学共焦技術可达到毫米级别的纵向测量深度,纳米量级的纵向分辨率其横向分辨率由于受到衍射极限及物镜数值孔径等因素的影响在微米级别。

數字全息技术通过数字记录由物光与参考光干涉所形成的全息图再对全息图进行后期数字再现,可以定量分析样本的强度信息和位相信息其中样本的三维形貌信息由物体的相位信息来表征。通过相位解包裹算法获得样本的连续相位分布即可实现样本的三维重建. 根据物參光夹角的不同,数字全息可以分为数字同轴全息和数字离轴全息同轴全息参考光与物光在同一轴上光路简单稳定,对光源相干度要求低可以充分利用探测器有限的空间带宽积,但是同轴全息不能直接从空域或频域分离真实成像与孪生像而孪生像会严重降低成像质量。离轴数字全息物光与参考光具有一定夹角使得孪生像与真实像可以分离,但对图像传感器的采样要求较高分辨率受到限制。目前数芓全息纵向分辨率可以达到纳米量级横向分辨率为亚微米量级。

2.3白光显微干涉技术

白光显微干涉技术采用白光作为光源利用宽光谱干涉在零光程差位置的干涉条纹最为清晰的原理进行扫描测量。其原理如下图:

通过待测物体表面反射回来的物光通过会聚透镜与另外一束通过分光镜直接返回聚焦透镜的参考光发生干涉形成干涉条纹并被探测器接收通过纵向扫描,探测器上干涉条纹调制度随之发生变化哃时记录下调制度的值和纵向位移,扫描完成后找到探测器像素对应的条纹调制度最大时纵向位移,即为对应的高度信息最终达到三維形貌测量的目的。

[1]杨帆.基于光场成像原理的微纳结构检测方法研究中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) TP391.41. 2019.06

[2]董申,孙涛闫永达.基於原子力显微镜的纳米机械加工与检测技术[M]. 哈尔滨工业大学出版社, 2012.

[3] 霍霞.吕建勋, 杨仁东, et al. 激光共聚焦显微镜与光学显微镜之比较[J]. 激光生物学报, ).

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