Taramalı prob mikroskobunun prensibi ve yapısı
Taramalı prob mikroskobunun temel çalışma prensibi, prob ile numune yüzeyindeki atom ve moleküller arasındaki etkileşimi kullanmaktır, yani prob ve numune yüzeyi nanometre ölçeğine yakın olduğunda çeşitli etkileşimlerin fiziksel alanları ortaya çıkar. oluşturulur ve numunenin yüzey morfolojisi karşılık gelen fiziksel miktarların ölçülmesiyle elde edilir. Taramalı prob mikroskobu, prob, tarayıcı, yer değiştirme sensörü, kontrolör, tespit sistemi ve görüntü sisteminden oluşur.
Kontrolör, prob ile numune arasındaki mesafeyi (veya etkileşimin fiziksel miktarını) sabit bir değerde sabitlemek için numuneyi bir tarayıcı boyunca dikey yönde hareket ettirir; Numuneyi aynı anda xy yatay düzleminde hareket ettirin, böylece prob numunenin yüzeyini tarama yolu boyunca tarar. Taramalı prob mikroskobu, prob ile numune arasındaki mesafe stabil olduğunda, prob ile numune arasındaki etkileşimin ilgili fiziksel miktar sinyallerini tespit eder; Fiziksel büyüklüklerin kararlı etkileşimi durumunda, prob ile numune arasındaki mesafe dikey bir yer değiştirme sensörü tarafından tespit edilir. Görüntü sistemi, algılama sinyaline (veya prob ile numune arasındaki mesafeye) bağlı olarak numunenin yüzeyinde görüntü işleme gerçekleştirir.
Prob ve numune arasındaki etkileşimin farklı fiziksel alanlarına göre, Taramalı prob mikroskobu farklı mikroskop serilerine bölünmüştür. Bunlar arasında, Taramalı tünelleme mikroskobu (STM) ve Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), yaygın olarak kullanılan iki Taramalı prob mikroskobudur. Taramalı tünelleme mikroskobu, prob ile ölçülen numune arasındaki tünel akımını tespit ederek numunenin yüzey yapısını tespit eder. Atomik kuvvet mikroskobu, fotoelektrik yer değiştirme sensörü aracılığıyla uç ile numune (çekici veya itici olabilir) arasındaki etkileşim kuvvetinin neden olduğu mikro konsol deformasyonunu tespit ederek numunenin yüzeyini tespit eder.
