УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам для выполнения нанотехнологических операций.
Известно устройство для выполнения нанотехнологических операций, содержащее неподвижное основание, установленные на нем основной пьезопривод, подложку, электрически связанную с зондовым узлом [Авторское свидетельство СССР №1713065, кл. Н02L 41/39, 1991 г. (аналог)].
Недостатком аналога является низкая производительность труда и снижение энергопотребления в процессе производства.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для выполнения нанотехнологических операций, содержащее неподвижное основание, установленный на нем основной пьезопривод, подложку, электрически связанную с зондовым узлом [Неволин В.К. Физические основы туннельно-зондовой нанотехнологии. - Учебное пособие // М.: МИЭТ2000. - 69 с. (прототип)].
Недостатком прототипа также является низкая производительность труда и снижение энергопотребления в процессе производства.
В основу полезной модели положена техническая задача - повысить качество выполнения нанотехнологических операций.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для выполнения нанотехнологических операций, содержащее неподвижное основание, установленный на нем основной пьезопривод, подложку, зондовый узел, согласно предложенной полезной модели, устройство снабжено упругим пьезоприводом, дополнительным неподвижным основанием, зондовый узел выполнен в виде набора зондов, установленных в изолированном держателе с возможностью осевого перемещения, изолированный держатель закреплен в цанговом зажиме,
выполненным в виде упругих лепестков и жесткого подвижного внутреннего конуса, установленного на упругом пьезоприводе, выполненным в виде системы биморфов, упругий пьезопривод жестко закреплен на опорном стержне и шарнирно на подвижном внутреннем конусе, опорный стержень жестко закреплен на дополнительном неподвижном основании, а подложка установлена на основном пьезоприводе.
Техническим результатом, который достигается всей совокупностью заявленных существенных признаков, является обеспечение одновременного и одинакового взаимодействия набора зондов с подложкой, что позволяет повысить качество выполнения нанотехнологических операций.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где показано устройство для выполнения нанотехнологических операций.
Устройство для выполнения нанотехнологических операций (фиг.1) содержит неподвижное основание 1, установленный на нем основной пьезопривод 2, подложку 3, электрически связанную с зондовым узлом 4. Зондовый узел 4 выполнен в виде набора зондов 5, установленных в изолированном держателе 6 с возможностью осевого перемещения. Изолированный держатель 6 закреплен в цанговом зажиме 7, выполненным в виде упругих лепестком 8 и жесткого подвижного внутреннего конуса 9, установленного на упругом пьезоприводе 10, выполненным в виде системы биморфов 11. Упругий пьезопривод 10 жестко закреплен на опорном стержне 12 и шарнирно на подвижном внутреннем конусе 9. Опорный стержень 12 также жестко закреплен на дополнительном неподвижном основании 13, а подложка 3 установлена на основном пьезоприводе 2.
Биморф представляет собой две пластины пьезоэлектрика, склеенные между собой таким образом, что вектора поляризации в каждой их них направлены в противоположные стороны. Если подать напряжение
на электроды биморфа, то одна из пластин будет расширяться, а другая сжиматься, что приведет к изгибу всего элемента.
Устройство для выполнения нанотехнологических операций работает следующим образом.
Перед выполнением нанотехнологических операций цанговый зажим 7 разжат и набор зондов 5 имеет возможность осевого перемещения в изолированном держателе 6. При перемещении основного пьезопривода 2 к набору зондов 5 происходит их контактное взаимодействие с подложкой 3. При подаче напряжения на упругий пьезопривод 10 срабатывает цанговый зажим 7 и набор зондов 5 фиксируется и не имеет возможности осевого перемещения в изолированном держателе 6. Устройство готово для выполнения нанотехнологических операций. При этом набор зондов 5 установлен в строгом соответствии с микрорельефом поверхности подложки 3.
Затем между набором зондов 5 и подложкой 3 посредством основного пьезопривода 2 устанавливается рабочий зазор и при подаче напряжения между набором зондов 5 и подложкой 3 реализуется необходимая нанотехнологическая операция. Причем при ее выполнении зазор между поверхностью подложки 3 и набором зондов 5 остается постоянным. При переходе на следующий участок поверхности подложки 3 картина повторяется.
Таким образом решается задача обеспечения качества выполнения нанотехнологических операций, за счет одинакового взаимодействия набора зондов 5 с подложкой 3.
Применение предлагаемого устройства для выполнения нанотехнологических операций позволяет повысить качество их выполнения.