納米力學測試系統(tǒng)

Hysitron TI Premier用于先進材料表征的多功能納米力學測試儀器

納米力學與納米摩擦學測試設(shè)備

布魯克的 Hysitron TI Premier 納米壓痕儀專為在緊湊的平臺內(nèi)提供業(yè)界領(lǐng)先的定量納米力學表征而設(shè)計。TI Premier 以久經(jīng)考驗的 Hysitron 技術(shù)為基礎(chǔ)，提供一套廣泛的納米級力學和摩擦測試技術(shù)。利用 TI Premier 的多功能配置，可以完成對各種高級研究的準確測量，同時提供多種技術(shù)升級選項，以滿足您未來表征需求。

一、亮點

1）強大------功能模塊

為準靜態(tài)納米壓痕、動態(tài)表征、高溫特性和跨尺度測試提供量身定制的解決方案。

2）證明------Hysitron技術(shù)

確保納米級力學和摩擦測試的準確、可靠、定量。

3）適應------系統(tǒng)配置

支持廣泛的復合和相關(guān)表征技術(shù)，以滿足當前和未來表征需求。

二、特點

1）TI 卓越基礎(chǔ)配置

* 帶原位 SPM 成像的電容式傳感器

* 自動樣品臺

* 計量級花崗巖框架

* 防震設(shè)計

* 高分辨率光學成像

* 多種樣品加載方式

* 環(huán)境隔離罩

* 先進的控制技術(shù)

2）強大的基本配置------標準測試模式

• 準靜態(tài)納米壓痕------定量描述小體積材料的力學性能
• 納米摩擦磨損------測量納米級耐磨性
• SPM成像-------利用壓頭直接成像,原位觀察壓痕及周圍三維形貌。

3）卓越的控制和靈敏度

專有電容傳感器技術(shù)在納米壓痕測試過程中提供卓越的測量噪聲水平（75 nN，<0.2 nm）、精度和可靠性。靜電驅(qū)動使用很少的電流，實現(xiàn)卓越的溫度漂移特性，從而加快數(shù)據(jù)采集速度，獲得更高精度和更好的重復性。

4）定量表征能力

魯克開發(fā)了一套廣泛的定量表征技術(shù)，實現(xiàn)強大的納米級材料研究。

• 動態(tài)力學分析：存儲模量、損耗模量和損耗角作為測量深度、頻率和時間的函數(shù)。
• 摩擦學：摩擦系數(shù)、耐刮擦性能、薄膜粘附力和納米級磨損。
• 表面形貌表征：原位SPM成像，光學顯微鏡觀察和表面力學性能成像。
• 電特性：原位接觸電阻、導電、相變和材料變形行為。
• 環(huán)境控制：在高溫和可定制的氣態(tài)環(huán)境中，表征納米力學和納米摩擦性能。

三、應用

實現(xiàn)特定功能的程序包

布魯克的 Hysitron TI Premier 提供針對準靜態(tài)納米壓痕、動態(tài)表征、高溫表征和跨尺度測試等量身定制的特定功能程序包。這些程序包的配置經(jīng)過優(yōu)化，可提供專用解決方案，以滿足您的研究和過程控制要求。

1）準靜態(tài)納米壓痕：針對薄膜和不均勻材料優(yōu)化的納米力學特性。

2）動態(tài)特征：準靜態(tài)和動態(tài)機械特性，可對從超軟到超硬等各種材料進行表征。

3）高溫特性：研究機械特性和時間基于溫度的變形行為。

4）跨尺度測試：在納米和微米尺度上的納米壓痕測試。

四、附件

特色選項和附加組件

1）xSol 環(huán)境控制腔與載臺------環(huán)境控制腔實現(xiàn)了定量納米力學性能和納米摩擦學特征隨著溫度、氣氛變化

2）nanoECR ------納米壓痕測試的原位導電特性可以和納米力學性能，材料形變行為和接觸電阻等同步研究

3）xProbe------基于 MEMS 傳感器的探針可以實現(xiàn)原子力顯微鏡級別的超低力和位移噪音水平

4）iTF ------專利的原位薄膜力學性能分析包提供了排除基底效應影響的薄膜和多層膜結(jié)構(gòu)的定量力學性能

5）3D OmniProbe 和多量程NanoProbe------通過擴展力和位移測量量程實現(xiàn)微米尺度的力學和摩擦學特性表征

6）同步拉曼光譜------原位研究力學性能和摩擦學特性與材料結(jié)構(gòu)和化學成分的相關(guān)性

7）熒光顯微鏡聯(lián)用------集成熒光顯微鏡可實現(xiàn)熒光共定位納米力學測試等

8）電化學模塊------實現(xiàn)氧化和還原環(huán)境下的原位定量納米力學和納米摩擦學行為研究

9）自動探針更換模塊------按鈕操作的自動探針更換模塊

10）樣品臺------ 多尺度的磁性、機械和真空固定方式可以固定幾乎所有待測樣品，包括 300mm 晶圓

11）TriboAE?------ 聲音傳感器能通過針尖原位監(jiān)測納米壓痕過程中的斷裂和形變產(chǎn)生的聲音信號

12）TriboImage?------納米尺度劃痕/磨損的實時表征

 五、相關(guān)圖片

1）（100） 硅上的五個載荷納米壓痕系列測試，顯示了 Hysitron TI Premier 納米力學測試系統(tǒng)業(yè)界領(lǐng)先的噪聲水平、性能和數(shù)據(jù)可重復性

2）熔融石英上的力與位移曲線顯示彈塑性材料的典型響應，并在準靜態(tài)納米壓痕測試后通過原位SPM成像，顯示殘余壓痕形貌

3）350°C（紅色）、500°C（綠色）和600°C（紫色）時的 NiCoCrAlY 載荷-位移曲線。這些曲線的低離散性和常規(guī)形狀表明 Hysitron TI Premier 納米壓痕在高溫下的高穩(wěn)定性