纳米测量:探索未知的微观世界

2007-05-31 11:15:30来源: 世界电子元器件

 

  纳米技术概述

  纳米科技的到来,为人们对传统客观世界的认知带来了一场革命。科学家们发现,当物质的结构单元(如晶粒或孔隙)小到纳米量级(范围为0.l纳米至100纳米)时,物质的性质发生了重大变化,不仅大大改善了原有材料的性能,甚至会具有新的令人匪夷所思的性能或效应。如果能在100nm以下空间尺度内对这些原子分子进行观察、移动和测量,那就能更近距离地理解这些系统是如何工作的,从而对材料进行加工、制造出具有特定功能的产品,或用各种方法来改进这些系统,使它们更加安全、保密、健康。而这种研究100nm以下的技术学科就称为纳米技术。

  纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现,在物理、化学、电子和生物领域都有涉及。而目前在半导体、宇宙航天、轮胎、纤维和药品等应用上的突破,还仅仅只是冰山的一角。纳米科技充满了原始创新的机会,对此,安捷伦纳米技术方案经理Grant Drenkow先生表示,随着问题变得更加复杂,答案经常来自于不同领域科学家的视角,需要从事生物学、化学、信息学、医药学、物理和电子研究的研究人员来共同合作。

  纳米世界的观测

  在纳米领域中,如何观测得到纳米级上材料的细微特征,是纳米测量的基础所在。无疑,扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)的出现成为了观测纳米世界的重要通道。1982年,国际商业机器公司苏黎世实验室开发出世界上第一台STM,使人类能够直接观察到纳米世界。以STM/AFM为基础发展的显微镜,可统称为扫描探针显微镜(SPM)。SPM是研究纳米的重要工具,它利用探针和样品的互相作用,来探测到其表面形状,纳米尺度上的导电特性、静电力、表面电荷分布,以及物理、化学特性,以及不同环境下的特性。

  目前安捷伦所提供的原子力显微镜可提供原子级分辨的检测手段,在提供高精度检测的同时,还在外围配备了静电屏蔽、防震等环境保护配件,包括环境舱,可进行温度和湿度控制,防震舱,可屏蔽干扰、震动和隔音。

  全方位测试解决方案

  对于纳米微粒来说,其器件的尺寸更小,集成度更高,质量也更小,所以测量阻抗、电导和电阻等特性就成为揭示材料的关键性能的必要步骤。在应用AFM观测其表面特性的同时,还需要很多纳米级测试仪表,来测量电子参数。

  目前,安捷伦纳米测量工具品种正在不断增长,它们覆盖了纳米测量的各种应用需求,包括生命科学、化学和电子学等各纳米相关学科。其测量工具主要包括原子力显微镜(AFM)、多模式扫描探针显微镜(SPM)、各种参数测试仪、高灵敏度纳伏/毫欧表、各类高精度分析仪和微阵列等等。从而提供全面的自动化测量解决方案,从表面检测、特性检测到成分分析,端到端的解决方案。简言之,使你能够看的到,探的到,检测的到。 并 且,根据纳米科技研究与咨询公司Lux Research 的研究报告,2006年中国政府投入纳米技术的研发投资达到9亿美元,仅次于美国,位居全球第二。而中国国内公司对纳米技术的投入比2005年超出68%。中国媒体对纳米技术的关注程度也跃居于全球第二位。这一系列的数字都展现出了中国纳米市场广阔的发展前景,安捷伦对中国市场也十分重视,其首届全球范围纳米技术与测量解决方案研讨会的第一站就设在中国,Grant Drenkow先生也表示,中国是纳米技术研究非常重要的中心之一,安捷伦将携其纳米技术测量解决方案,与中国企业和实验室共同提升在纳米技术领域的竞争力。

关键字:纳米  测量  微观世界

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2007/0531/article_218.html
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