DEVICE AND METHOD FOR THE MICROMECHANICAL POSITIONING AND HANDLING OF AN OBJECT

• Main Authors: KLETT, STEFAN, GULIYEV, EISHAD, VOLLAND, BURKHARD, RANGELOW, IVO W, IVANOV, TZVETAN
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 26.02.2009
• Subjects: APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBEMICROSCOPY [SPM]; CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILSOF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; INSTRUMENT DETAILS; MEASURING; PHYSICS; SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; TESTING

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum mikromechanischen Positionieren und Manipulieren eines Objektes. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein dazugehöriges Verfahren zum mikromechanischen Positionieren und Manipulieren von Objekten bereitzustellen, mit denen die Scangeschwindigkeit erhöht und die Positioniergenauigkeit verbessert werden kann, so dass Echtzeitabbildungen bzw. Videoratenabbildungen (ca. 25 Bilder/s) mit einer lateralen und vertikalen Auflösung im Nanometerbereich realisiert werden können. Erfindungsgemäß umfasst ein monolithisches Bauteil, vorzugsweise aus Silizium, ein Stützelement (101), einen Objektträger (116), mehrere Führungselemente (102-107) sowie Elemente zur Übertragung der Bewegung (108-111) und die vorzugsweise piezoelektrischen Antriebselemente (112-115) und vorzugsweise piezoresistiven Positionsdetektoren (121-128) sind in dieses Bauteil integriert. Anwendung findet diese mikromechanische Positioniervorrichtung z.B. in der Rastersondenmikroskopie sowie bei der Nanopositionierung und Nanomanipulation. The invention relates to a device and a method for the micromechanical positioning and handling of an object. The aim of the invention is to provide a device and an associated method for the micromechanical positioning and handling of objects by means of which the scanning speed can be increased and the positional accuracy be improved so that real time images or video rate images (ca. 25 images per second) having a lateral and vertical resolution in the nanometer range can be achieved. According to the invention, a monolithic component, preferably made of silicon, comprises a support element (101), an object carrier (116), a plurality of guide elements (102-107) and elements for transmitting the movement (108-111), the preferably piezoelectric drive elements (112-115) and the preferably piezoresistive position detectors (121-128) being integrated into said monolithic component. Said micromechanical positioning device can be used, for example, in scanning probe microscopy and in nanopositioning and nanomanipulation technology. La présente invention concerne un dispositif et un procédé de positionnement et de manipulation d'un objet micro-mécanique. L'invention a pour objet la mise à disposition d'un tel dispositif et d'un tel procédé permettant d'augmenter la vitesse de balayage et d'améliorer la précision de positionnement de sorte que l'on peut obtenir des représentations en temps réel ou des représentations de vitesse vidéo (environ 25 images/s) avec une résolution latérale et verticale de l'ordre du nanomètre. Selon l'invention, un composant monolithique, de préférence en silicium, comprend un élément d'appui (101), un porte-objet (116), plusieurs éléments de guidage (102 - 107) et des éléments de transmission de mouvement (108 - 111), et des éléments d'entraînement (112 - 115) de préférence piézorésistifs et des détecteurs de position (121 - 128) de préférence piézorésistifs sont intégrés à ce composant. Ce dispositif de positionnement micro-mécanique trouve des applications par ex. en microscopie à sonde à balayage et pour le nanopositionnement et la nanomanipulation.