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超新芯-打造領(lǐng)先的原位電鏡解決方案
2022年04月07日 11:10:49 來(lái)源:廈門超新芯科技有限公司 點(diǎn)擊量:32488

  超新芯由早期原位芯片及技術(shù)開(kāi)拓者創(chuàng)辦,致力于原位電鏡技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用開(kāi)拓。一直與UCBerkeley、廈大等高校和科研單位緊密合作。公司同時(shí)擁有芯片制造和原位技術(shù)兩方面的資深技術(shù)團(tuán)隊(duì),已通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。

  Create World-Leading In-Situ Electron Microscopy Solutions
 
  公司簡(jiǎn)介
 
  CHIPNOVA超新芯是早期原位芯片及技術(shù)開(kāi)拓者創(chuàng)辦的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè),致力于原位電鏡技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用開(kāi)拓,一直與UCBerkeley、廈大等高校和科研單位緊密合作。公司同時(shí)擁有芯片制造和原位技術(shù)兩方面的資深技術(shù)團(tuán)隊(duì),已通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。特制的芯片潔凈室和豐富的檢測(cè)設(shè)備不斷提升芯片制造水平,包括原位電鏡芯片、生化分析醫(yī)療芯片、集成傳感芯片等。其中的原位電鏡芯片領(lǐng)先,在晶體生長(zhǎng)、材料、能源、催化、環(huán)境、化學(xué)、生物等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在高檔次期刊發(fā)表論文近200篇:Science3篇、CNS子刊等,服務(wù)包括北大、清華、浙大等眾多高校及科研院所,并不斷推動(dòng)這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步。
 
  一、TEM液體多功能集成樣品桿(熱-電-光)Spring Series In Situ Holder
 
  Spring Series In Situ Holder是在原位樣品臺(tái)內(nèi)部構(gòu)建小型的液體環(huán)境芯片實(shí)驗(yàn)室,在液體環(huán)境內(nèi)對(duì)材料進(jìn)行原子分辨高時(shí)空精度分析。根據(jù)客戶需求,結(jié)合MEMS微加工工藝,內(nèi)置加熱模塊、光學(xué)模塊和電學(xué)模塊,結(jié)合透射電鏡成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)納米材料在熱、光、電外場(chǎng)刺激條件下的形貌結(jié)構(gòu)、化學(xué)組分、元素價(jià)態(tài)的原位動(dòng)態(tài)觀測(cè),極大擴(kuò)展了透射電鏡的功能與應(yīng)用領(lǐng)域。
 
圖1 TEM液體多功能集成樣品桿示意圖
 
  原位液體多功能集成樣品臺(tái)(光-電-熱)可在透射電鏡中實(shí)現(xiàn)液體樣品的電化學(xué)反應(yīng)/加熱過(guò)程/光學(xué)反應(yīng)過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)高分辨成像。
 
  技術(shù)指標(biāo):
 
  1) 與主流TEM兼容,兼容STEM,SAED,EELS,EDS等功能;
 
  2) 液體流速可控,0~50 μL/s,最低流速低至5 nL/s;
 
  3) 超薄氮化硅膜視窗(可達(dá)10nm),液體夾層薄(100-200nm),最高可達(dá)皮米級(jí)別分辨率;
 
  4) 流道采用惰性材料防腐設(shè)計(jì),并利用納流體微分控制方式防滲漏,安全性高;
 
  5) 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用三電極方式,包括工作電極、參比電極、對(duì)電極,通過(guò)連接電化學(xué)工作站,進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜,循環(huán)伏安法,計(jì)時(shí)電流法,循環(huán)極化,充/放電測(cè)試及分析;
 
  6) 電極材質(zhì):金、鉑、碳等;
 
  7) 溫度范圍:RT~液體氣化溫度;
 
  8) 溫度穩(wěn)定性:≤±0.01 ℃(穩(wěn)定狀態(tài));溫度精確度:>99%;溫度均勻度:>99.50%;
 
  9) 加熱模塊采用金屬加熱絲,升溫降溫速度快,既是熱導(dǎo)材料,又是熱敏材料,其電阻與溫度有良好的線性關(guān)系。金屬加熱絲由被惰性SiNx膜包裹,不與樣品發(fā)生反應(yīng);
 
  10) 定制光源波長(zhǎng)可選擇紫外-可見(jiàn)光-紅外(185-2200nm)或8個(gè)定波段的單色光,或者單波長(zhǎng)激光光源;
 
  11) 光源輻照強(qiáng)度:≥150 mW/cm2;
 
  12) 采用大功率氙燈、LED集成燈或激光器,光源響應(yīng)時(shí)間短,且光源強(qiáng)度穩(wěn)定。
 
  應(yīng)用案例:
 
金納米粒子原子分辨液相動(dòng)態(tài)成像TEM(a)STEM (b)
 
光催化析氫過(guò)程觀察活性位點(diǎn)原位生成過(guò)程
 
  Real time imaging of photocatalytic active site formation during H2 evolution by in-situ TEM[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2021, 284: 119743.
 
流體流動(dòng)及擴(kuò)散對(duì)晶體生長(zhǎng)形貌影響觀察
 
  Efficient CO2 reduction MOFs derivatives transformation mechanism revealed by in-situ liquid phase TEM[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2022, 307: 121164.
 
光照下環(huán)境氛圍對(duì)納米團(tuán)簇演變過(guò)程影響
 
  Visualizing light-induced dynamic structural transformations of Au clusters-based photocatalyst via in situ TEM[J]. Nano Research, 2021, 14(8): 2805-2809.
 
二維材料液相合成新生長(zhǎng)模式的發(fā)現(xiàn):三維生長(zhǎng)和原子層剝離
 
  Atomic Scale Tracking of Single Layer Oxide Formation: Self‐Peeling and Phase Transition in Solution[J]. Small Methods, 2021, 5(7): 2001234.
 
  二、TEM多功能雙傾樣品桿
 
  Volcano Series In Situ Holder針對(duì)快速變溫過(guò)程原位高分辨研究需求構(gòu)建的原位觀察平臺(tái),根據(jù)客戶需求結(jié)合MEMS微加工工藝內(nèi)置加熱模塊、電學(xué)模塊和光學(xué)模塊,通過(guò)對(duì)樣品的外場(chǎng)控制完成熱學(xué)、電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)的研究。
 
  Chip-Nova TEM Double tilt Holder(Optics/Biasing/Heating) 多功能雙傾樣品桿(光、電、熱)系統(tǒng),同時(shí)涵蓋原位雙傾功能模塊、光學(xué)功能模塊、電學(xué)功能模塊、加熱功能模塊,可在透射電鏡中實(shí)現(xiàn)固體樣品微結(jié)構(gòu)變化的原位表征。在原位雙傾轉(zhuǎn)角功能的基礎(chǔ)上,通過(guò)開(kāi)創(chuàng)性的將光作為外部條件搭載在原位樣品臺(tái)系統(tǒng)上,結(jié)合MEMS微納加工制作的超低飄移微區(qū)加熱芯片,實(shí)現(xiàn)全新的雙傾-光-電-熱四功能耦合,在操作α/β角度轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),可同時(shí)引入光場(chǎng)刺激、電場(chǎng)刺激、熱場(chǎng)刺激,各功能模塊可同時(shí)在線工作并且相互獨(dú)立,互不干擾。
 
圖 TEM多功能雙傾樣品桿示意圖
 
  技術(shù)指標(biāo):
 
  1) 樣品臺(tái)體材質(zhì):高強(qiáng)度鈦合金;
 
  2) 電極數(shù):4;
 
  3) 視窗膜厚:無(wú)膜(樣品懸空)或25nm氮化硅;
 
  4) 穩(wěn)定漂移率<1.5nm/min;
 
  5) 傾轉(zhuǎn)角:α≥±25°,β≥±25°(實(shí)際范圍取決于極靴型號(hào));
 
  6) 溫度范圍:RT~1300 ℃;
 
  7) 溫度穩(wěn)定性:≤±0.01 ℃(穩(wěn)定狀態(tài));溫度精確度:>99%;溫度均勻度:>99.50%;
 
  8) 光源波長(zhǎng):紫外-可見(jiàn)光-紅外;
 
  9) 光源輻照強(qiáng)度:≥150 mW/cm2;
 
  10) 光纖接口:高精密度的SMA連接器;
 
  11) 電學(xué)模塊(pA-mA,普通模式±10V,高壓模式±200 V);
 
  12) 電場(chǎng)強(qiáng)度:≥400 kV/cm;
 
  13) 適用電鏡:ThemoFisher/FEI,JEOL,Hitachi;
 
  14) 適用極靴:ST,XT,T,BioT,HRP,HTP,CRP;
 
  15) (HR)TEM/STEM支持;
 
  16) (HR)EDS/EELS支持升溫過(guò)程及高溫檢測(cè)。
 
  應(yīng)用案例:
 
1300℃恒溫,金屬合金擴(kuò)散,芯片溫度穩(wěn)定性好,漂移率低
 
室溫-1000℃變溫過(guò)程MOF材料碳化研究
 
  三、原位TEM力學(xué)樣品桿 Gravity Series In Situ Holder
 
  廈門超新芯科技有限公司所研發(fā)生產(chǎn)的透射電鏡原位高溫力學(xué)系統(tǒng)是通過(guò)在原位樣品桿內(nèi)置力學(xué)測(cè)量模塊、三維納米運(yùn)動(dòng)模塊、原位加熱芯片,可對(duì)材料進(jìn)行應(yīng)力及熱場(chǎng)條件下原子分辨高時(shí)空分析。通過(guò)該系統(tǒng),在透射電鏡中通過(guò)納米探針或者原位芯片對(duì)樣品進(jìn)行操縱和拉應(yīng)力、壓應(yīng)力測(cè)量。并且在測(cè)量樣品壓力同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品1000℃的加熱,在高溫力學(xué)測(cè)量的同時(shí),能夠動(dòng)態(tài)、高分辨地對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)、組分進(jìn)行綜合表征。
 
  具備的功能包括:原位壓縮微納試樣進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線監(jiān)測(cè);原位拉伸微納試樣進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線監(jiān)測(cè);具有超高精度和靈敏度的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)變量測(cè)試能力,能準(zhǔn)確得到定量的載荷和位移的數(shù)據(jù),且具有極高的穩(wěn)定性。特色功能:恒定載荷控制功能,以適用于材料的蠕變特性研究;恒定位移控制功能,以適用于材料的應(yīng)力松弛的研究。
 
圖 原位TEM力學(xué)樣品桿示意圖
 
  技術(shù)指標(biāo):
 
  桿體材質(zhì):高強(qiáng)度鈦合金;
 
  控制方式:高精度壓電控制;
 
  最大載荷:150 mN;
 
  力學(xué)測(cè)量分辨率:<10 nN;
 
  粗調(diào)X/Y/Z范圍:±2 mm;
 
  粗調(diào)精度:1.25 μm;
 
  細(xì)調(diào)范圍X/Y/Z:X:8 μm,Y、Z:±5 μm;
 
  細(xì)調(diào)位移分辨率:0.2 nm;
 
  (HR)TEM/STEM支持;
 
  (HR)EDS/EELS支持;
 
  溫度測(cè)量范圍:室溫—1000℃;
 
  控溫精度:±0.1 ℃;
 
  漂移率:1.5 nm/min(恒溫狀態(tài)下)
 
  應(yīng)用案例:
 
納米碳球壓縮原位力學(xué)實(shí)驗(yàn)
 
鎢納米棒原位壓縮過(guò)程
 
 
關(guān)鍵詞

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