Taramalı prob mikroskobu prensibi ve yapısı
Taramalı prob mikroskobunun temel çalışma prensibi, çeşitli etkileşimli fiziksel alanların oluşumu sırasında prob ve numune yüzeyi nanometre ölçeğine yakın olduğunda, prob ile numune yüzeyi atomları ve molekülleri arasındaki etkileşimi kullanmaktır. karşılık gelen fiziksel miktarların tespiti yoluyla ve numune yüzey topoğrafyasının elde edilmesi. Taramalı prob mikroskobu 5 parçadan oluşur: prob, tarayıcı, yer değiştirme sensörü, kontrolör, algılama sistemi ve görüntü sistemi.
Prob ile numune arasındaki mesafeyi (veya etkileşimin fiziksel miktarını) sabit bir değerde stabilize etmek için tarayıcı aracılığıyla numuneyi hareket ettirme yönünden dikey olarak kontrol edin; Aynı zamanda numuneyi xy yatay düzleminde hareket ettirin, böylece prob numune yüzeyini taramak için tarama yoluna uygun olarak. Taramalı prob mikroskobu, prob ile numune arasındaki mesafenin stabilize edilmesi durumunda, tespit sistemi, prob ile numune arasındaki etkileşimin sinyalini tespit eder; etkileşimin fiziksel miktarının stabilize edilmesi durumunda, prob ile numune arasındaki mesafe, yer değiştirme sensörü tarafından dikey yönde tespit edilir. Görüntü sistemi, görüntüleme ve diğer görüntü işleme için numunenin yüzeyindeki tespit sinyaline (veya prob ile numune arasındaki mesafeye) dayanmaktadır.
Prob ve numune arasındaki fiziksel etkileşim alanına bağlı olarak, taramalı prob mikroskopları farklı mikroskop ailelerine ayrılır. Taramalı prob mikroskoplarının daha yaygın olarak kullanılan türlerinden ikisi, taramalı tünelleme mikroskopları (STM) ve atomik kuvvet mikroskoplarıdır (AFM). Taramalı Tünel Mikroskobu, prob ile test edilen numune arasındaki tünelleme akımının büyüklüğünü tespit ederek bir numunenin yüzey yapısını incelemek için kullanılır. AFM, bir fotoelektrik yer değiştirme sensörünün kullanılması yoluyla probun ucu ile numune (çekici veya itici) arasındaki etkileşim kuvvetinin neden olduğu mikro konsol deformasyonunu tespit ederek numune yüzeyini tespit eder.
