Ministerialny program „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje”
Nazwa projektu: „Wytworzenie i charakteryzacja mikrodźwigni z ostrzami diamentowymi do pomiarów powierzchni”
Wnioskodawca projektu: Studenckie Stowarzyszenie Naukowe SPENT
Okres finansowania: 2021 – 2022 r.
Kwota finansowania: 70 000 zł

Opis:
Mikrobelki krzemowe należą do grupy urządzeń MEMS (ang. microelectromechanical system, układ mikroelektromechaniczny). Wykonywane są zazwyczaj w technologii krzemowej i wykorzystywane do nanometrologii jako sondy SPM (ang. scanning probe microscopy, mikroskopia sondy skanującej) oraz wzorce sił i przemieszczeń. Właściwości metrologiczne sondy pomiarowej w dużym stopniu zależą od jej materiału, w szczególności materiału ostrza. Jego twardość determinuje trwałość sondy, a promień krzywizny wpływa na precyzję pomiaru warstw atomowych. Wśród dostępnych materiałów interesujący jest niezwykle odporny na zużycie diament, którego domieszkowanie daje możliwość wykonywania pomiarów elektrycznych. Perspektywą jego zastosowania są niezawodne ostrza do mikroskopii SPM, nanolitografia, emitery polowe oraz tzw. „nanoscratching”.

Etapy projektu:
1.    Projekt i synteza mikrodźwignii do osadzania ostrzy diamentowych (współpraca z Instytutem Mikroelektroniki i Fotoniki w Warszawie),
2.    Projekt i wykonanie przetwornika prądowego i układu sterującego do mikroskopu SEM/SIM (ang. scanning electron/ion microscope, skaningowy mikroskop elektronowy/jonowy) oraz AFM (ang. atomic force microscope, mikroskop sił atomowych),
3.    Osadzanie mikroostrzy diamentowych na mikrodźwigniach w technologii FEBID wewnątrz komory próżniowej skaningowego mikroskopu elektronowego i jonowego (synteza mikrocząsteczek diamentowych – Politechnika Gdańska),
4.    Charakteryzacja właściwości mechanicznych mikrodźwignii wibrometrem laserowym przed i po procesie osadzania diamentu,
5.    Nanometrologia sondą z ostrzem diamentowym powierzchni płaskich za pomocą mikroskopu AFM. Ocena sondy i porównanie do rozwiązań komercyjnych,
6.    Opis wyników, przygotowanie materiałów konferencyjnych i publikacyjnych.

Kontakt:
Bartosz Pruchnik (bartosz.pruchnik@pwr.edu.pl)
Ewelina Gacka (ewelina.gacka@pwr.edu.pl)
prof. dr hab. inż. Teodor Gotszalk (teodor.gotszalk@pwr.edu.pl)
dr hab. inż. Andrzej Sikora, prof. uczelni (andrzej.sikora@pwr.edu.pl)