Mi az a szkennelési szonda mikroszkópja?

A szkennelő szonda mikroszkópja a több mikroszkóp egyike, amely háromdimenziós felületi képeket készít, nagyon nagy részletességgel, beleértve az atomi skálát is.Az alkalmazott mikroszkópos technikától függően ezeknek a mikroszkópoknak egy része mérheti az anyag fizikai tulajdonságait is, ideértve az elektromos áramot, a vezetőképességet és a mágneses mezőket is.Az első szkennelési szonda mikroszkópot, az úgynevezett szkennelő alagút mikroszkópot (STM), az 1980 -as évek elején találták ki.Az STM feltalálói néhány évvel később elnyerték a Nobel -díjat a fizikában.Azóta számos más technikát találtak, amelyek ugyanazon alapelveken alapultak.A szkennelő szonda hegyének kisebbnek kell lennie, mint a szkennelt felület tulajdonságai, a pontos kép előállításához.Ezeket a tippeket néhány naponta ki kell cserélni.Általában konzolokra vannak felszerelve, és sok SPM technikában a konzol mozgását mérik a felület magasságának meghatározására.Ezt az áramot állandóan tartják a hegy magasságának beállításával, ezáltal a felület topográfiai képét generálva.Alternatív megoldásként a csúcsmagasságot állandóan lehet tartani, míg a változó áramot a felület magasságának meghatározása céljából mérik.Mivel ez a módszer elektromos áramot használ, csak olyan anyagokra vonatkozik, amelyek vezetők vagy félvezetők.A szkennelési alagút mikroszkóppal ellentétben az AFM minden típusú anyagon felhasználható, vezetőképességüktől függetlenül.Az AFM minden típusát a kép előállításához használja a szkennelő hegy és a felület közötti erő közvetett mérését.Ezt általában a konzol elhajlásának mérésével érik el.Az atomi erőmikroszkóp különféle típusai között szerepel a kontakt AFM, a nem érintkezés nélküli AFM és az időszakos Contact AFM.Számos megfontolás határozza meg, hogy az atomerőmikroszkópia mely típusú típusú mikroszkópia a legjobb egy adott alkalmazáshoz, ideértve az anyag érzékenységét és a beolvasandó minta méretét.A laterális erőmikroszkópia (LFM) méri a szkennelési hegy csavaró erejét, amely hasznos a felületi súrlódás feltérképezéséhez.A szkennelési kapacitási mikroszkópos vizsgálatot a minta kapacitásának mérésére használják, miközben egyidejűleg AFM topográfiai képet készítenek.A vezetőképes atomerőmikroszkópok (C-AFM) vezetőképes tippet használnak, mint az STM, így AFM topográfiai képet és az elektromos áram térképét állítják elő.Erőmodulációs mikroszkópos vizsgálatot (FMM) használnak az anyag rugalmas tulajdonságainak mérésére.Elektrosztatikus erőmikroszkópokat (EFM) használnak az elektromos töltés mérésére a felületen.Ezeket néha mikroprocesszoros chips tesztelésére használják.A hőmikroszkópia (STHM) szkennelése adatokat gyűjt a hővezető képességről, valamint a felület topográfiájának feltérképezéséről.Mágneses erőmikroszkópok (MFM) Mérjük a mágneses mezőt a felszínen a topográfiával együtt.