МНОГОЗОНДОВЫЙ НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к многозондовым нанотехнологическим приводам.
Известно многозондовое устройство для ориентированной сборки магнитных наноструктур, содержащее подложкодержатель для размещения подложки, неподвижную опору, жестко связанный с ней подложкодержатель и многозондовый привод, связанный с пакетом зондов. Многозондовый привод устройства выполнен в виде диэлектрической кассеты с отверстиями, внутри которых с возможностью перемещения установлены зонды, на торцах которых расположены электретные шайбы, выполненные, например, из фторопласта, причем торцы электретных шайб подпружинены посредством диэлектрических пружин, каждая из которых связана с электродом, установленным в отверстии с натягом, причем каждый электрод независимо связан с источником потенциала, который в свою очередь связан с блоком питания, а подложка установлена между полюсами магнита, жестко связанного с валом шагового электродвигателя, симметрично относительно полюсов магнита. (Патент РФ №65301, МПК H01L 41/00, опубл 27.07.2007)
Недостатком устройства является невозможность оперативной установки подложки относительно зондов при выполнении нанотехнологических операций по всем шести степеням свободы
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому техническому результату является многозондовое устройство для выполнения технологических операций формирования наноструктур, содержащее пьезопривод, установленный на неподвижном основании, зонд, связанный с пьезоприводом, подложкодержатель с подложкой, установленный на платформе, причем подложка и зонд электрически связанны между собой, устройство снабжено дополнительными пьезоприводами, установленными на неподвижном основании таким образом, что оси пьезоприводов параллельны, между пьезоприводами на неподвижном основании установлен шаговый двигатель, вал которого связан с диском-«ромашкой», выполненного из диэлектрического материала, на консоли каждого лепестка диска-«ромашки» расположено острие зонда, а подложкодержатель с подложкой связан с платформой посредством трехкоординатного пьезостола, выполненного с возможностью перемещения подложки по координатным осям X, Y, Z, устройство снабжено дополнительными трехкоординатными пьезостолами, установленными на платформе соосно дополнительным пьезоприводам, на дополнительных трехкоординатных пьезостолах установлены вспомогательные технологические подложкодержатели с подложками, причем число всех пьезоприводов равно числу лепестков диска-«ромашки», а острия зондов выполнены из различных материалов и на каждом острие зонда установлена углеродная нанотрубка, легированная цинком, хромом и железом, с возможностью реализации ее сверх проводящего состояния (Патент РФ №47593, МПК H02N 2/00, опубл 27.08.2005 - прототип)
Недостатком устройства также является невозможность выполнения нанотехнологических операций по всем шести степеням свободы.
Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в обеспечении возможности выполнения нанотехнологических операций по всем шести степеням свободы.
Поставленная техническая задача решается тем, что многозондовый нанотехнологический привод по второму варианту, содержащий пьезоприводы, каждый из которых связан с одним зондом, подложкодержатель для размещения подложки, электрически связанный с каждым зондом, согласно предложенной полезной модели, снабжен шаговым электродвигателем, пьезоприводы закреплены на диске, который установлен на валу шагового электродвигателя, для обеспечения установки первоначального рабочего зазора между подложкой и зондом подложкодержатель связан с неподвижной платформой по системе L-координат шестью составными тягами, выполненными из двух последовательно жестко соединенных узлов, составные тяги связаны с подложкодержателем и неподвижной платформой сферическими шарнирами
Кроме того, многозондовый нанотехнологический привод по второму варианту характеризуется тем, что каждая составная тяга выполнена из двух последовательно жестко соединенных узлов, один из которых выполнен в виде передачи винт-гайка и предназначен для грубой настройки рабочего зазора между подложкой и зондом, другой узел выполнен в виде пьезодвижителя и предназначен для точной настройки рабочего зазора между подложкой и зондом.
Технический результат заключается в обеспечении возможности оперативной смены зондов в процессе выполнения нанотехнологических операций по всем шести степеням свободы за счет предложенного конструктивного выполнения устройства.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где:
на фиг.1 показан заявляемый многозондовый нанотехнологический привод; на фиг.2 представлен вид по стрелке «А» многозондового нанотехнологического привода
Многозондовый нанотехнологический привод по второму варианту выполнения (фиг.1) содержит пьезоприводы 1, каждый из которых связан с неподвижным зондом 2, подложкодержатель 3, на котором установлена подложка 4. Подложкодержатель 3 электрически связан с каждым зондом 2 (условно не показано). Пьезоприводы 1 закреплены на диске 5, который установлен на валик 6 шагового электродвигателя 7, а подложкодержатель 3, связан с неподвижной платформой 9 системой составных тяг 8.
Многозондовый нанотехнологический привод работает следующим образом.
В процессе выполнения нанотехнологических операций при необходимости включается шаговый электродвигатель 7, который производит поворот закрепленного на валике 6 диска 5 таким образом, что каждый из зондов 2 может занять рабочее положение и продолжить выполнение нанотехнологических операций.
Наличие подложкодержателя 3, связанного с неподвижной платформой 9 системой составных тяг 8, обеспечивает установку первоначального рабочего зазора между подложкой 4 и зондом 2. Предложенная конструкция позволяет обеспечить оперативную смену зондов в процессе выполнения нанотехнологических операций.