주사 프로브 현미경 란 무엇입니까?

scanning 프로브 현미경은 원자 규모를 포함하여 매우 세부적인 3 차원 표면 이미지를 생성하는 여러 현미경 중 하나입니다.사용 된 현미경 기술에 따라, 이들 현미경 중 일부는 전류, 전도도 및 자기장을 포함한 재료의 물리적 특성을 측정 할 수있다.STM (Scanning Tunnel Microscope)이라고 불리는 첫 번째 주사 프로브 현미경은 1980 년대 초에 발명되었다.STM의 발명가들은 몇 년 후 노벨 물리학상을 수상했습니다.그 이후로, 동일한 기본 원리에 기반한 몇 가지 다른 기술이 발명되었습니다.스캐닝 프로브의 끝은 정확한 이미지를 생성하기 위해 스캔되는 표면의 특징보다 작아야합니다.이 팁은 며칠마다 교체해야합니다.그것들은 일반적으로 캔틸레버에 장착되며, 많은 SPM 기술에서 캔틸레버의 움직임은 표면의 높이를 결정하기 위해 측정됩니다. 스캐닝 터널 현미경에서는 스캐닝 팁과 표면 사이에 전류가 적용됩니다.이 전류는 팁의 높이를 조정하여 일정하게 유지하여 표면의 지형 이미지를 생성합니다.대안 적으로, 표면의 높이를 결정하기 위해 변화하는 전류가 측정되는 동안 팁의 높이는 일정하게 유지 될 수있다.이 방법은 전류를 사용하기 때문에 도체 또는 반도체 인 재료에만 적용 가능합니다.스캐닝 터널 현미경과 달리 AFM은 전도도에 관계없이 모든 유형의 재료에 사용할 수 있습니다.모든 유형의 AFM은 스캐닝 팁과 표면 사이의 힘을 간접적으로 측정하여 이미지를 생성합니다.이것은 일반적으로 캔틸레버 편향의 측정을 통해 달성됩니다.다양한 유형의 원자력 현미경에는 접촉 AFM, 비접촉 AFM 및 간헐적 접촉 AFM이 포함됩니다.몇 가지 고려 사항은 재료의 민감도와 스캔 할 샘플의 크기를 포함하여 특정 응용 분야에 가장 적합한 유형의 원자력 현미경을 결정합니다.측면 힘 현미경 (LFM)은 표면 마찰을 매핑하는 데 유용한 스캐닝 팁의 비틀림 력을 측정합니다.스캐닝 커패시턴스 현미경은 AFM 지형 이미지를 동시에 생성하는 동시에 샘플의 커패시턴스를 측정하는 데 사용됩니다.전도성 원자력 현미경 (C-AFM)은 STM과 같은 전도성 팁을 사용하여 AFM 지형 이미지와 전류의 맵을 생성합니다.힘 조절 현미경 (FMM)은 재료 탄성 특성을 측정하는 데 사용됩니다.정전기성 현미경 (EFM)은 표면의 전하를 측정하는 데 사용됩니다.이들은 때때로 마이크로 프로세서 칩을 테스트하는 데 사용됩니다.스캐닝 열 현미경 (STHM)은 열 전도도에 대한 데이터를 수집하고 표면의 지형을 매핑합니다.자기 력 현미경 (MFM) 지형과 함께 표면의 자기장을 측정합니다.