Wydziałowy Zakład Metrologii Mikro- i Nanostruktur

Transkrypt

1 Wydziałowy Zakład Metrologii Mikro- i Nanostruktur Kierownik Zakładu: dr hab. inż. Teodor Gotszalk, prof. PWr Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

2 Lista projektów naukowo-badawczych realizowanych w Wydziałowym Zakładzie Metrologii Mikro- i Nanostruktur Tools and technologies for the analysis and synthesis of nanostructures projekt STREP TASNANO, finansowany przez Komisję Europejską w VI Programie Ramowym Technology for the production of massively parallel intelligent cantilever probe platforms for nanoscale analysis and synthesis projekt IP PRONANO, finansowany przez Komisję Europejską w VI Programie Ramowym Czujniki i sensory (CiS) do pomiarów czynników stanowiących zagrożenia w środowisku modelowanie i monitoring zagrożeń projekt nr POIG /08 finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego i budżetu państwa Mikro- i Nanosystemy w Chemii i Diagnostyce (MNSDIAG) Biomedycznej projekt nr POIG /08 finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego i budżetu państwa Badania właściwości warstw samoorganizujących metodami mikroskopii bliskich oddziaływań projekt nr NN finansowany przez MNiSW Zastosowanie mikromechanicznych dźwigni sprężystych ze zintegrowanymi aktuatorami wychylenia i detektorami ugięcia w mikroskopii bliskich oddziaływań projekt nr NN finansowany przez MNiSW Opracowanie technologii wytwarzania nanostruktur za pomocą mikroskopii bliskich oddziaływań projekt nr NN /2344 finansowany przez MNiSW

3 Lista partnerów krajowych i zagranicznych Wydziałowego Zakładu Metrologii Mikro- i Nanostruktur Politechnika w Ilmenau (Technische Universität Ilmenau), Ilmenau, Niemcy Uniwersytet w Kassel (Universität Kassel), Kassel, Niemcy NanoWorld Services GmbH, Neuchâtel, Szwajcaria STFC Rutherford Appleton Laboratory, Oxford, Wielka Brytania SIOS Meßtechnik GmbH, Ilmenau, Niemcy Instytut Badań Nieniszczących Fraunhofera, oddział w Dreźnie, Niemcy Globalfoundries Fab 1 Module One LLC & Co. KG, Drezno, Niemcy Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa, Polska Instytut Genetyki i Mikrobiologii Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław, Polska Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN, Wrocław, Polska Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN, Wrocław, Polska

4 Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa (1) 6 mikroskopów własnej konstrukcji: wielodźwigniowy AFM typu PRONANO dwa wielofunkcyjne stanowiska AFM skaningowy mikroskop tunelowy (STM) mikroskop AFM z celką cieczową system do nanolitografii metodą pióra maczanego (ang. dip-pen nanolitography) Kierownik laboratorium: Teodor Gotszalk

5 Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa (2) mikroskop AFM Veeco Nanoman VS mikroskop AFM Veeco MultiMode skaningowy mikroskop elektronowy Hitachi stanowisko pomiarowe ISFET Kierownik laboratorium: Teodor Gotszalk

6 Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa (3) Stosowane techniki mikroskopii bliskich oddziaływań (wybór) AFM atomic force microscopy mikroskopia sił atomowych STM scanning tunneling microscope skaningowa mikroskopia tunelowa SThM scanning thermal microscopy skaningowa mikroskopia termiczna EFM electrostatic force microscopy mikroskopia sił elektrostatycznych ShFM shear-force microscopy mikroskopia sił ścinających CFM chemical force microscopy mikroskopia sił chemicznych DPN dip-pen nanolitography nanolitografia metodą pióra maczanego

7 Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa (4) mikrowagi kwarcowe (QCM) (czujniki masy) mikrodźwignie (czujniki masy i naprężeń pow.) kamertony piezoelektryczne (czujniki masy) 3,3 mm 1,5 mm Kierownik laboratorium: Teodor Gotszalk

8 Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa (5) Techniki QCM: Michał Świątkowski Techniki kamertonowe: Karol Waszczuk Techniki mikrobelkowe: Konrad Nieradka Piotr Pałetko Kierownik laboratorium: Teodor Gotszalk

9 Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa (6) projektowanie precyzyjnych analogowych układów pomiarowych i sterujących integracja układów analogowych z otoczeniem cyfrowym FPGA, DSP i mikrokontrolerów RISC integracja układów analogowych i cyfrowych (również typu ASIC) z zespołami MEMS i NEMS integracja oprogramowania z układami pomiarowymi Kierownik laboratorium: Teodor Gotszalk

10 Laboratorium Pomiaru Właściwości Elektrycznych Mikro- i Nanostruktur (1) Urządzenia do pomiarów stałoprądowych Keithley SMU Keithley 4512 i 610C - elektrometry Keithley 2000 i 2001 multimetry cyfrowe wysokiej klasy Możliwości pomiarowe: napięcie: 10 nv 1100 V rezystancja: 100 nω 100 TΩ natężenie prądu: 10 fa 10 A Spektroskopia impedancyjna Analizatory Agilent 4294A, Agilent E4980 i Solartron 1280 Wzmacniacz prądowy Keithley 428 Analizatory impedancji własnej produkcji Możliwości pomiarowe: częstotliwość: 10 µhz 110 MHz impedancja: 10 mω 10 TΩ prof. dr hab. inż. Karol Nitsch dr inż. Tomasz Piasecki

11 Laboratorium Pomiaru Właściwości Elektrycznych Mikro- i Nanostruktur (2) Uchwyty i systemy pomiarowe Stolik temperaturowy z sondami ostrzowymi: C Komora próżniowa z chłodzeniem ciekłym azotem i grzejnikiem rezystancyjnym: 77 K 500 K Spektroskopia impedancyjna do 800 C Zainteresowania badawcze Spektroskopia impedancyjna w dziedzinie częstotliwości Analiza prądów polaryzacji i depolaryzacji Budowa elektrycznych modeli równoważnych właściwości dielektryczne i mechanizmy przewodnictwa w dielektrykach i nanokompozytach, badania strukturalne, defekty, porowatość, hopping, Fotoadmitancja (modulowany fotoprąd) Pomiary impedancji struktur biologicznych TVS, TSC Rdc Rs CPE1 C2 R2 C1 R1

12 Laboratorium Optoelektroniki i Techniki Światłowodowej (1) Technika światłowodowa Możliwości pomiarowe - charakteryzacja światłowodów stosowanych w telekomunikacji i w celach czujnikowych - pomiary parametrów światłowodów planarnych - pomiary spektralne światłowodów włóknistych - pomiary apertury numerycznej - pomiary rozkładu współczynnika załamania światła - pomiary rozkładu mocy optycznej - montaż i diagnostyka sieci światłowodowych metodą OTDR Kierownik laboratorium: Jacek Radojewski

13 Laboratorium Optoelektroniki i Techniki Światłowodowej (2) Optoelektronika Możliwości pomiarowe - diagnostyka elementów, przyrządów i układów optoelektronicznych - fotodetektory (podczerwieni, telekomunikacyjne, fotodiody PIN, MSM, lawinowe, fotopowielacze) - źródła światła (diody LED, lasery gazowe, na ciele stałym, półprzewodnikowe, telekomunikacyjne, do zastosowań medycznych) - przetworniki i wyświetlacze obrazu - wyświetlacze alfanumeryczne LCD - elementy bierne i czynne techniki światłowodowej włóknistej i scalonej - optoelektroniczne i światłowodowe systemy czujnikowe - pomiary ugięcia dźwigni w mikroskopii bliskich oddziaływań Kierownik laboratorium: Jacek Radojewski

14 Laboratorium Optoelektroniki i Techniki Światłowodowej (3) Mikroskopia bliskiego pola optycznego Możliwości pomiarowe - analiza i synteza dźwigni pomiarowych typu SNOM/PSTM/AFM z nanoaperturą do pomiarów polaryzacyjnych, fluorescencyjnych, biologicznych oraz topografii aperture 60 nm λ = 670 nm - obserwacja i analiza propagacji światła w strukturach optyki zintegrowanej, mikroukładach optoelektronicznych i systemach MEOMS - pomiary rozkładu współczynnika załamania w strukturach optyki zintegrowanej mikroukładach optoelektronicznych i systemach MEOMS - pomiary własności optycznych struktur kwantowych - analiza rozkładu promieniowania optycznego emiterów promieniowania (LED, laserów pp) w polu bliskim Kierownik laboratorium: Jacek Radojewski

15 Laboratorium Rentgenowskich Badań Strukturalnych (1) Prace naukowo badawcze realizowane w laboratorium: - Charakteryzacja strukturalna materiałów elektroniki i optoelektroniki, - Modelowanie i analiza teoretyczna zjawisk zachodzących w materiałach elektroniki w wyniku oddziaływania na nie wiązki rentgenowskiej. Kierownik laboratorium: Jarosław Serafińczuk

16 Laboratorium Rentgenowskich Badań Strukturalnych (2) Współpraca badawcza Instytut Fizyki PWr, Wrocław Instytut Badań Wysokociśnieniowych UNIPRESS Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych Wydział Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza Institute for Molecules and Materials, Radboud University, Nijmegen, Holandia Technische Physik, Universität Würzburg,Niemcy Department of Photonics Ritsumeikan University, Japonia AMMONO Ltd., Warszawa Kierownik laboratorium: Jarosław Serafińczuk

17 Laboratorium Techniki Jonowej Tematyka badawcza obejmuje między innymi takie zagadnienia jak: Trawienie jonowe powierzchni ciała stałego Badanie modyfikacji morfologii powierzchni bombardowanej jonami Analiza fraktalna i harmoniczna powierzchni Budowa i działanie wybranych źródeł jonów Laboratorium dysponuje: układem trawienia jonowego wyposażonym w źródło zneutralizowanej wiązki jonów Ar, N, Kr (Ua = 3-7 kv, Ia max = 0.5 ma, φ = 1 mm) stanowiskiem próżniowym SP-800P Kierownik laboratorium: Zbigniew Kowalski

18 Laboratorium Projektowania Układów Cyfrowych (1) Projektowanie specjalizowanych architektur cyfrowych Kodowanie projektów w języku opisu sprzętu VHDL Realizacja urządzeń i prototypów w technologii FPGA Współpraca urządzeń cyfrowych z oprogramowaniem sin M1 0 cos 1 blink R1 R2 Im * + + M2 en 1 0 EMG samples en en Re blink Kierownik laboratorium: Przemysław Szecówka

19 Laboratorium Projektowania Układów Cyfrowych (2) Zainteresowania badawcze Maszyny liczące: Sieci neuronowe warstwowe Sieci Kohonena Przetwarzanie rozmyte Filtry konwolucyjne DFT, FFT, DWT Cordic & SVD Kompresja Bzip2 Szyfrowanie RijnDael Szyfrowanie DVB-CSA Sortowanie Urządzenia komunikacyjne: TCP/IP HDLC ATM SONET/SDH FlexRay DVB (Mikro)systemy: Analizator stopy błędów Wielokanałowy regulator PID Miernik częstotliwości Lock-in + DDS Kierownik laboratorium: Przemysław Szecówka

20 Laboratorium Przetwarzania Sygnałów w Technice Mikrosystemów i Nanotechnologii (1) Badanie powierzchni metodą analizy motywów 3D Cyfrowe przetwarzanie i analiza obrazów SPM Korekcja nieliniowości przesuwu XY Rekonstrukcja kształtu sondy mikroskopów SPM Kierownik laboratorium: Grzegorz Jóźwiak

21 Laboratorium Przetwarzania Sygnałów w Technice Mikrosystemów i Nanotechnologii (2) Cyfrowe przetwarzanie i analiza sygnałów z wykorzystaniem procesorów DSP i układów FPGA Pomiary ultramałych (SNR = 2) sił adhezji metodą spektroskopii sił chemicznych Konstrukcja sprzętu i oprogramowania na bazie procesorów sygnałowych i układów logiki programowalnej (CPLD, FPGA) Pomiary i analiza szumów układów MEMS/NEMS 0,3 2-1 z [ pm Hz ] 0,4 0,2 0,1 0,0 183,0 183,5 184,0 f [ khz ] 184,5 185,0 Kierownik laboratorium: Grzegorz Jóźwiak

22 Pracownicy WZMMiN Kierownik Zakładu: dr hab. inż. Teodor Gotszalk, prof. PWr prof. dr hab. inż. Zbigniew W. Kowalski mgr inż. Konrad Chabowski prof. dr hab. inż. Karol Nitsch mgr inż. Marcin Dudek dr hab. inż. Roman Szeloch mgr inż. Daniel Kopiec dr inż. Grzegorz Jóźwiak mgr inż. Grzegorz Małozięć dr inż. Tomasz Piasecki mgr inż. Piotr Pałetko dr inż. Jacek Radojewski mgr inż. Michał Świątkowski dr inż. Anna Sankowska mgr inż. Grzegorz Wielgoszewski dr inż. Jarosław Serafińczuk mgr inż. Mateusz Wroński dr inż. Przemysław Szecówka mgr inż. Paweł Zawierucha mgr inż. Michał Zielony