Научно-исследовательская лаборатория атомной модификации и анализа поверхности полупроводников (НИЛ АМАПП)

Год основания — 1995 г. Первый научный руководитель — чл.-корр. РАН, ректор МИЭТа Ю.А. Чаплыгин. Научный руководитель — д.т.н., проректор МИЭТа В.А. Беспалов.

Направления работ лаборатории — разработка уникальных специализированных зондовых микроскопов для самых различных применений, а также разработка и серийное производство универсальных микроскопов, профилометров и на их базе учебных классов по нанотехнологиям на заводе «ПРОТОН-МИЭТ» (www.zproton.ru). Микроскопы имеют единое программное обеспечение с мощным пакетом обработки и анализа изображений, учебно-методические пособия и постоянное методическое сопровождение, что позволяет пользователям, начав с применения универсального микроскопа СММ-2000, по мере роста задач легко осваивать более сложную технику. Результатами работы нашего коллектива можно считать разработку более десятка зондовых микроскопов и приборов, около половины из которых не имеют аналогов в мире, наши публикации, более 200 установленных зондовых микроскопов нашей разработки и более 20 учебных классов из них в различных научных и учебных учреждениях в России и за рубежом. Лаборатория с готовностью рассматривает самые смелые идеи по созданию новых микроскопов с предложениями участия нас как вуза и как ведущей научной школы России по наноэлектронике, имеющей большой задел, в качестве Соисполнителей проектов.

	Сканирующий мульти-микроскоп СММ-2000 Разработка 2000 года, режимы СТМ (разрешение 3 Å) и АСМ (высокоразрешающий мягкий контактный режим, до 0.1 Å по вертикали). Кадры до 15/15/2 или 40/40/3 мкм, двигатели для выбора точки сканирования на поле 6/6 мм с просмотром в оптическом микроскопе МБС-10, смена СТМ/АСМ режимов без вынимания образца, встроенная виброподвеска (-60дб), возможности для дополнительных методик, габариты 155/155/105 мм, вес 5 кг. Уникален возможностью работы от ноутбука из-за мало потребляющей электроники (3Вт). Серийно производится заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость вместе с оптическим микроскопом МБС-10 и управляющим компьютером Pentium Duo – около 480 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок поставки – 1 месяц. Общее число поставок – более 100 в научные институты и более 20 в вузы в виде учебных классов из 3…10 микроскопов с мебелью и учебными пособиями.
	Профилометр модели 130 Профилометр разработки 2006 г., продолжение зарекомендовавшего себя профилометра модели 623, выпускавшегося заводом «Калибр». Единственный производимый в России профилометр 1-го класса точности, внесён в Госреестр средств измерения России. Длина трассы до 12.5 мм, скорость 0.5…2 мм/с, отсечка 0.08… 8 мм, точность 0.0001мкм, диапазон 500 мкм. Выдаёт 22 параметра (Rа; Rz; Rmax; Rp; Rv; Rq; Sm; tp; S; λa; Lo; lo;…) шероховатости (1-14 класс) и волнистости. Индукционный датчик с алмазной иглой 10 мкм, имеются датчики с малым давлением и без опоры. Подключается к любому компьютеру, начиная от Pentium-500MHz с Windows 98/XP на шины PCI или ISA. Серийно производится заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 150 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок поставки – 1 месяц. Число поставок в 2007 году – 20: в научные институты, вузы и на заводы.
	Сканирующий туннельный микроскоп UnderSEM-377 Устанавливается внутрь электронных микроскопов (SEM) с открывающейся камерой и вакуумом до 10-7Торр на место держателя образца вместе с образцом. Образец открыт для SEM и его анализаторов. Туннельная игла подводится сбоку и даёт разрешение просматриваемой в SEM точки образца вплоть до атомарного. В SEM наблюдается процесс сканирования туннельной иглой. Не требует виброразвязок из-за высокой резонансной частоты 38 кГц. Поле 2/2/0.6 мкм. Работает режим туннельной спектроскопии. Разработка 2004 г. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 420 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 3 месяца. Число поставок в 2007 году – 5: в научные институты и вузы.
	Сканирующий туннельный микроскоп UHV-LT-STM-5 Имеет надёжное атомарное разрешение на металлах и внедряется в вакуумные установки до 10-11Торр, в т.ч. в азотные и гелиевые вакуумные криостаты. Держит прогрев до 150 º С. Резонансная частота 8 кГц. Поле 4.8/4.8/0.6 мкм при 20С и 0.8/0.8/0.1 мкм при 5 К. Образец горизонтален и открыт для любых других методик, туннельная игла ходит по образцу в поле 4/4 мм. Игла и образец меняются вакуумными манипуляторами. Разработан в 2006 г. для ИОФАН (К.Н. Ельцов) по ФНЦТП на 2002-2006 гг., раздел «Индустрия наносистем и материалы». Запатентован. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 900 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 6 месяцев.
	Сканирующий туннельный микроскоп STM-TOKAMAK-2 Разработан в 2000 г. для ИТЭФ с внедрением в ТОКАМАК Т-10 Института синтеза РНЦ «Курчатовский институт». Подаётся линейным манипулятором в плазму под тень лимитера для наблюдения распыления первой стенки и осаждения из плазмы атомных кластеров и нанопыли. Из-за высокой резонансной частоты 32 кГц и симметрии даёт атомарное разрешение и работает внутри ТОКАМАК несмотря на сильные эл.-маг. поля и градиенты температур. Стоимость около 1 млн.руб., срок изготовления – 9 месяцев. Запатентован. Не имеет аналогов в мире. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 900 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 9 месяцев.
	Сканирующий зондовый микроскоп АКТИНИД-М Разработан в 2005 г. для ВНИИТФ г. Снежинск для работы с радиоактивными образцами внутри перчаточной камеры, наблюдения структуры, дефектов, динамики радиационного охрупчивания, окисления и т.д. Имеет режимы СТМ и АСМ, разрешение до 5 Å, поле кадра 15/15 мкм, встроенную виброподвеску, герморазъём на камере и управление от компьютера. Имеет несколько СТМ и АСМ зондов, внедряемых в камеру по мере необходимости и устанавливаемых вместо отработавших зондов вручную грубыми перчатками. Не имеет аналогов в мире. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 2 млн. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 9 месяцев. В 2007 году изготовлен для СХК г. Северск.
	Разрывной атомно-силовой микроскоп РАСМ-5 Впервые разработан в 1998 г. для Института физики прочности и материаловедения СО РАН (ак. В.Е. Панин) для изучения динамики структурных перестроек и дефектов (мезомеханика) in-situ в процессе разрыва материала, для анализа векторов перемещения зёрен и нанозёрен материала при деформации. Имеет встроенную разрывную машину со сверхмалыми вибрациями и усилием до 200 кг. Компьютерная система накапливает «фильм» из сканов полем до 50/50/3 мкм с разрешением до 20 Å. Не имеет аналогов в мире. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 3.5 млн. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 9 месяцев. В 2007 году модернизирован и изготовлен для ИФПМ СО РАН г. Томск и ИФТПС СО РАН г. Якутск.
	Колонна электронного микроскопа SEM-20-50 Разработана в 2000 г. и имеет промежуточное ускорение для работы со слабо проводящими и чувствительными к статике образцами при энергии зонда 300-1000эВ с разрешением до 200Å. Подсоединяется к вакуумным установкам до 10-7Торр, в перспективе до 10-11Торр. При 20 кВ имеет разрешение 100 Å и предельное разрешение 50 Å на образце «золото на графите». Рабочий отрезок 20…50 мм, совмещается с туннельными микроскопами UnderSEM377 и UHV-LT-STM-5. Высота колонны с источником 350 мм, диаметр 110 мм, вес колонны 7 кг. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 450 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 9 месяцев.
	Ванна Ленгмюра-Блоджетт ЛБ-2000 Разработана в 1998 г. для проекта г. Москвы по контролю питьевой воды на содержание вирусов путём специфичного связывания с подложками, на которые в данной ванне заранее нанесены монослои различных антител. Имеет две раздельные площади по 300 кв.см. с раздельными датчиками поверхностного натяжения для нанесения на подложку чередующихся слоёв различных веществ. Размер подложки – до 95/35 мм, шаг барьера 0.5 мкм, шаг дипера 1 мкм. Имеется регулируемый нагрев от комнатной температуры до 60 º С. По заказу изготавливается заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 470 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок изготовления – 9 месяцев.
	Система магнетронного напыления МАГ-2000 Разработана в 2000 г. для напыления проводящих и панцирно-жёстких плёнок на образцы для зондовых микроскопов. Отличается рекордно малой толщиной сплошного покрытия, 8 Å для W и 10 Å для С, мало зависящей от угла наклона. Распыляет проводящие немагнитные материалы, в т.ч. легированные полупроводники. Диаметр пятна равнотолщинного напыления 50 мм, скорость напыления 1 А/с. Состоит из равновесного 30 Вт магнетрона и блока управления с заданием времени экспозиции. Магнетрон встраивается пользователем в любой пост с вакуумом до 10-5 Торр и напуском аргона до 10-3 Торр, например, ВУП-5. Серийно производится заводом «ПРОТОН-МИЭТ», стоимость – около 50 тыс. руб. (март 2008 г.), включая НДС, срок поставки – 1 месяц. Общее число поставок – более 50: в научные институты и вузы.
	Сканирующий мульти - микроскоп СММ-2000ТА Режимы СТМ и АСМ, разрешение до 5 Å. Поле кадра 6/6/1 или 40/40/2 мкм. Разработка 1995 г., с участием Института аналитического приборостроения РАН. Первый зондовый микроскоп, вошедший в Госреестр измерительных средств России. Прошёл допуск в Оксфорде как учебный прибор, получил признание как наиболее доступный для понимания принципов работы зондовый микроскоп в мире. Микроскоп, на котором был организован первый учебный курс по СТМ в России – в 1999 г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Выпускался серийно с 1995 г. по 2002 г. по стоимости 3900-4300 долл. Число поставок – более 40 (РАН, вузы, зарубеж). При покупке любого микроскопа на заводе «ПРОТОН-МИЭТ» принимается в зачёт в любом состоянии за 60 тыс. руб.
	Сканирующий туннельный микроскоп СТМ-НЛ-2.0 Разработан и произведён в 1991 г. в 15 экземплярах корпорацией МДТ с участием сотрудников лаборатории (Б.А. Логинов) и Института аналитического приборостроения РАН. Микроскопы были отвезены Б.А. Логиновым. в США и продемонстрированы их открывателю, Нобелевскому лауреату Г. Рореру, с получением его одобрения на производство в России. Три микроскопа переданы Б.А. Логинову в качестве альтернативного расчёта за работу в МДТ и установлены в научных институтах РФ и за рубежом. Микроскоп имеет режим СТМ с разрешением до 3 Å, поле до 6/6/1 мкм и имеет режим СТМ-нанолитографии с амплитудой импульсов до 15 В. При покупке любого микроскопа на заводе «ПРОТОН-МИЭТ» принимается в зачёт в любом состоянии за 60 тыс. руб.
	Сканирующий туннельный микроскоп Нанометр-1 Разработан и изготовлен в 1995 г. в 5 экземплярах для кремниевой промышленности России - для завода «Ангстрем» и НИИ физических проблем г. Зеленоград. Работает с пластинами диаметром до 100 мм, позиционируя иглу в любую точку пластины и давая кадры с разрешением до 10 Å полем до 20/20/2 мкм. Второй по счёту зондовый микроскоп, вошедший в Госреестр измерительных средств России. В 1998 г. адаптирован для любых других образцов размером до 100/100/30 мм, в т.ч. комплектовался разрывной машины для изучения прочности материалов. При покупке любого микроскопа на заводе «ПРОТОН-МИЭТ» принимается в зачёт в любом состоянии за 60 тыс. руб.
	Сканирующий туннельный микроскоп СТМ-У1 Разработан и изготовлен в 2 экземплярах в 1995 г. как копия микроскопа Нобелевской премии для демонстрации в учебном курсе по зондовой микроскопии, а также для приобретения опыта по конструированию зондовых микроскопов. Имеет атомное разрешение на пиролитическом графите, кварцевое основание с низким тепловым дрейфом и пятиступенчатой виброразвязкой, трипод с полем кадра 1/1/1 мкм и управляющими напряжениями до 700В. При покупке любого микроскопа на заводе «ПРОТОН-МИЭТ» принимается в зачёт в любом состоянии за 60 тыс. руб.