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穿越时光隧道的纳米测量 ——国产原子力显微镜飞时曼成长印迹

栏目:企业新闻 发布时间:2022-10-26

顺着时间的脉络,我们一起来回顾国产原子力显微镜厂家——飞时曼的成长史以及伴随国产原子力显微镜技术发展的荆棘之路。

01  FSM公司简介

飞时曼是国产原子力显微镜生产厂家。是一家起点高、前瞻性强的研发和制造型高科技企业。公司的核心研究方向为光、机、电、算一体化的微纳米检测设备。2015年,公司获得江苏省高新技术企业认证,拥有自主知识产权40多项,研发的多款产品被评为高新技术产品,并通过CE、ISO9001、SGS认证。公司坚持以核心自主专利为基础,高精度微纳米检测仪器产品为核心龙头,技术研发、产品销售、产业升级、技术延伸为赢利点,整合国内外的大学、研究所和企业,打造综合性产业集群。飞时曼不断创新,不断突破,紧跟国际高精度微纳米检测仪器发展的潮流,结合国内的实际情况,进行高应用性产品的开发,以强大的民族责任心,致力于填补国内高精度微纳米检测仪器市场的空白。

02不忘初心 执着梦想 

1989 年 -2004年 飞时曼创始人的传承

依托上海应用物理研究所(原上海原子核研究所)为主要研发基地,拥有一支由国内外专家组成的技术顾问团队。上海原子核研究所李民乾、胡钧教授等人在 1989 年研究出了国产的 STM ,将其应用于生物学方面,取得了丰硕的成果,并因此在 1990 年获得上海市科技进步一等奖。 经过十年的努力,这项科技成果于 2000 年在上海爱建纳米科技发展有限公司(主营产品:扫描隧道显微镜(STM)、扫描探针显微镜(SPM)、原子力显微镜(AFM)、纳米颗粒仪、纳米显微镜)进行产业转化。并与复旦大学、上海交通大学、华东理工大学、上海大学、上海计算技术研究所、上海光学精密机械研究所(上海光学仪器厂)、上海微系统和信息技术研究所等高等院校、科研单位开展了多项纳米专题的合作研究项目。

 

2004年3月原始团队组建上海海兹思光电科技有限公司。整合国内SPM领域的的研发团队和上海光学仪器厂从事中光学显微镜开发制造人才,致力于国际的扫描探针显微镜及光学显微镜的研究开发、生产制造。

2013年11月 苏州飞时曼精密仪器有限公司成立,AFM原创团队成员:王矛宏、韩雄作为技术核心团组成员助力国产原子力显微镜技术支撑。

2014年12月与南京大学联合成立“微纳米测试技术研究中心”

2015年10月领军人才、高新技术企业、省民营科技企业申请成功

2016年12月建立并授权国内一级代理商18家和国际一级代理商3家

2017年05月聘请中科院院士都有为教授为终身技术顾问并成立“中国科学院院士都有为实验室”

2017年07月与江南石墨烯研究院联合建立“石墨烯检测平台”

2018年09月中国国际石墨烯创新大会期间,携最新的产品——光学原子力显微镜一体机赴西安大会现场亮相全球石墨烯秋季大会的特装展区。此款仪器实现了从微米到纳米的跨尺度原位检测。

2019年04月 举办全国性的学术研讨会“新一代医学显微观察分析”学术研讨会:中国工程院院士庄松林、范滇元、方家熊、戴琼海、李同保;中国科学院院士樊嘉以及全国各大高校、科研院所、国内三甲医院病理科、肿瘤科等临床医学专家学者 200 余位与会。

 

2019年6月 飞时曼带团远赴德国慕尼黑参加慕尼黑光电展 LASER-WORLD OFPHOTONICS

2020年05月 庄松林院士工作站瀚海检测暨飞时曼微纳检测中心在上海揭牌

2020年08月 首届国际微纳光电子学术论坛仪器参展

2020年08月 飞时曼携最新款300MM工业型大样品原子力显微镜参展半导体盛会,此款仪器用于半导体晶圆三维形貌与粗糙度检测

 

2021年07月 被全国光学和光子学标准化技术委员会和显微镜分技术委员会分别授予委员单位的光荣称号

 

2022年1月 上海飞时曼公司新址建立微纳检测中心及庄松林院士工作室

 

 

 

03 实现国产替代进口路在何方

   在中低端科学仪器领域,国产已经基本实现替代进口仪器,然后,大型分析检测仪器及相关软件形成“卡脖子”,与中低端市场截然不同。

 

大类

细分领域

国产设备占比

 

真空电子学

质谱仪

1.19%

电镜

4.42%

X-ray射线类

1.49%

 

光学仪器

光学显微镜

0

光谱仪色谱仪

0.24%

光学测量

0.42%

波谱

波谱仪

3.74%

微电子

微电子

3.85%

电学测量类

1.32%

 

生物类

生物大分子学

3.80%

细胞观察分析

8.57%

生物组织

0.99%

 

地学

天文

22.22%

海洋

1.60%

大气

1.59%

地质

5.56%

 

其它

声学机械

加工平台等

 

10.43%

 

科学仪器领域国产化率仅5%左右,2021全球仪器公司市值TOP20,美国占12名,其中前4名全部是美国公司。国产科学仪器上市公司寥寥无几。近五年间,中科院下属研究院所采购的200万元以上的科学仪器中,国产的质谱仪、X-ray射线检测类、光学显微类仪器不足百分之一点五。其中,光学显微镜国产采购率为零。因为国产的科学仪器很少有市场价值在200万元以上的,而且,国外的四大品牌也受到高端应用市场的青睐。在高端市场约定俗成的规矩:知名国外的品牌如奥利巴斯、蔡司等质量可靠、性能稳定、无需轮番验证。谁也不愿意为国产品牌承担验证的风险。

国产科学仪器在质谱、色谱、光谱、力学性能实验设备、扫描电镜、PCR及数字PCR、激光粒度仪、工业设计软件(半导体PCB板设计软件等)、实验室常用设备(洗瓶机、制药级阀门、循环泵、传感器等使用的芯片)、核心零部件(高精度的泵类、步进马达、光源、光栅等)这十个方面被进口设备卡住了脖子。

相当长的一段时期,我国对科学仪器的态度,认为“造不如买,时间就是金钱”基础研究不被重视,科学仪器自主研发滞后,对海外形成路径依赖。

从前文中可以看出,国产科学仪器起步并不晚。我国从上世纪50年代初开始研制透射电镜,1959年第一台国产透射电镜诞生于上海新跃仪表厂。1989 年上海原子核所李明乾教授团队即研究出了国产的 STM(扫描隧道显微镜),STM与AFM原子力显微镜都是扫描探针显微镜家族的一员。2000年伊始,国产既有了原子力显微镜投入微纳三维检测的市场。

我国的原子力显微镜仪器设备的研发生产到投入市场与韩国park原子力显微镜差不多时间起步,Park原子力显微镜创始人朴尚一博士 Dr. Sangil Park在美斯坦福求学期间师从Calvin Quate教授研发出世界首台原子力显微镜。

1997年朴尚一博士回到韩国,创立PSIA公司,即为后来的Park原子力显微镜公司。此后,park公司一路顺风顺水,即被韩国产业资源部评定为工业为主技术开发公司,得到三星集团的支撑,通过了Hynix海力士半导体的"Preliminary Performance Test",先后成立了美国分公司、日本分公司、新加坡分公司、中国台湾分公司、欧洲分公司、北京分公司;与IMEC达成JPD协议以开发用于半导体制造业的纳米级原子力显微镜计量学;2015年9月,被指定为国家核心技术(原子力显微镜制造技术),同年12月在科斯达克上市,首次公开募股。韩国以举国之力支持民营高科技企业,将投资基础科学仪器的研发制造及应用发挥到了极致。在这种不对等的政策扶持之下,国产高端仪器与进口精密仪器渐行渐远。

04寸进之功 毫米之变

大型科学仪器设备开发,涉及大量的基础研究,也与诸多关键高端制造技术相关,是一个涉及众多交叉学科的系统性工程,需要各个领域的科学家共同努力攻关。

华东理工大学教授蓝闽波提出,集中力量办大事,以举国体制推进大型科学仪器的研发。十四五规划也指出围绕前沿领域包括:人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。中华人民共和国主席令(第103号)也提出鼓励优先购买国产仪器。今年2月,科技部发布的《关于对国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项 2022 年度项目申报指南征求意见的通知》也将“多功能扫描探针显微镜”列入重点专项。多项措施并举,将国产仪器替代进口先进仪器的提到空前的高度。

05 不断进取 不断创新

“中国式现代化是全体人民共同富裕的现代化!”党的二十大代表强调坚持创新引领发展——实现高水平科技自立自强。科技具有“无中生有”的作用,要千方百计利用新技术带动新产业,为高质量发展提供更多的源头供给、科技支撑和成长空间。

飞时曼公司是在中国共产党的领导下逐渐成长起来的民营高科技企业。 核心成员均有多年行业经验,拥有技术资深研发团队。团队成员均是拥有多年行业内丰富经验的专家,专业互补,团队磨合多年,战斗能力极强。在产品优势方面,飞时曼首先是填补国内在这个领域的仪器空白,其次是可根据客户需求进行个性化定制。

飞时曼从初心启航,对有微纳检测需求的高校用户、企业用户,应对来样免费测试的方案,完成测样后,根据测试结果完善测样报告提供给潜在客户,如客户有特殊需求,需要增减仪器功能模块,技术工程师还及时与客户共同商讨定制细节,如形成购买后,至仪器交付一周内,技术工程师还将进行现场上门交机培训服务,培训结束并不意味着服务的结束,飞时曼的技术工程师通常是24小时在线,将客户当成家人、挚友,及时回答各种疑难问题。很多时候,高校的教授在深夜发来“求救信号”,哪怕不是我公司生产的仪器,我们的技术工程师都会及时回复,帮助老师们解决一个个“疑难杂症”,

举例一:浙大化工学院一位教授因已停产的安捷伦原子力显微镜出现故障,曾在凌晨时分紧急求助飞时曼的技术总监,我们的工程师也顾不上休息,及时帮忙在线排摸,最终解决了故障。

举例二:半导体用户希望测试国产仪器的性能,最终做成综合型三维测量仪器。飞时曼就与合作单位共同商讨,在三维表征、拉曼光谱、应力翘曲、表面瑕疵等多个检测点对晶圆样品进行多维度多功能检测。

加快实现高水平科技自立自强,对企业坚持科技创新、提高自主创新能力、推动高质量发展。飞时曼公司成立至今,从首次创业时几个合伙人,到如今几大院士团队站队、从单一的高校用户,到如今得到华为、海思、比亚迪等顶尖半导体企业的认可,正处在质的蜕变关键时刻。毋庸置疑,随着市场不断开拓,飞时曼凭借与时俱进的研发技术,必将成为业界领先的优秀企业。飞时曼,未来,值得期待!