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盛會(huì)邀請(qǐng)丨2025全國表面分析技術(shù)及新材料表征研討會(huì)
2025年4月28日09:00至4月29日12:00，化工儀器網(wǎng)[詳細(xì)]
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
來源：廈門超新芯科技有限公司 點(diǎn)擊量：32425
超新芯由早期原位芯片及技術(shù)開拓者創(chuàng)辦，致力于原位電鏡技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用開拓。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ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。
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公司簡介
CHIPNOVA超新芯是早期原位芯片及技術(shù)開拓者創(chuàng)辦的國家級(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、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，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)/加熱過程/光學(xué)反應(yīng)過程的實(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) 定制光源波長可選擇紫外-可見光-紅外(185-2200nm)或8個(gè)定波段的單色光，或者單波長激光光源；
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)
光催化析氫過程觀察活性位點(diǎn)原位生成過程
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模式的發(fā)現(xiàn)：三維生長和原子層剝離
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，通過對(duì)樣品的外場控制完成熱學(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，通過開創(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)引入光場刺激、電場刺激、熱場刺激，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：紫外-可見光-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支持升溫過程及高溫檢測。
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)是通過在原位樣品桿內(nèi)置力學(xué)測量模塊、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)力及熱場條件下原子分辨高時(shí)空分析。通過該系統(tǒng)，在透射電鏡中通過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)力測量。并且在測量樣品壓力同時(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；原位拉伸微納試樣進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線監(jiān)測；具有超高精度和靈敏度的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)變量測試能力，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程
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