Skanerli zond mikroskopining kontseptsiyasi/printsipi/tuzilishi/xarakteristikasi
Skanerli zond mikroskopi - skanerlash tunnel mikroskoplari asosida ishlab chiqilgan turli xil yangi zond mikroskoplari (atom kuch mikroskopi, elektrostatik kuch mikroskopi, magnit kuch mikroskopi, skanerlovchi ion o'tkazuvchanlik mikroskopi, skanerlash elektrokimyoviy mikroskop va boshqalar) uchun umumiy atama. Yuzaki tahlil asboblari ishlab chiqilgan.
Skanerli zond mikroskopining printsipi va tuzilishi
Skanerli zond mikroskopining asosiy ish printsipi zond va namunaning sirt atomlari va molekulalari o'rtasidagi o'zaro ta'sirdan, ya'ni prob va namuna yuzasi nano o'lchovga yaqin bo'lganda hosil bo'ladigan turli o'zaro ta'sirlarning fizik maydonlaridan foydalanish, va mos keladigan fizik miqdorlarni aniqlash orqali olingan Namuna sirt morfologiyasi. Skanerli prob mikroskopi asosan besh qismdan iborat: zond, skaner, joy almashish sensori, boshqaruvchi, aniqlash tizimi va tasvir tizimi.
Tekshirish moslamasi namunani skaner orqali vertikal yo'nalishda harakatlantiradi, shunda prob va namuna o'rtasidagi masofa (yoki o'zaro ta'sirning jismoniy miqdori) belgilangan qiymatda barqarorlashadi; bir vaqtning o'zida, namuna xy gorizontal tekislikda harakatlantiriladi, shunda prob skanerlashni kuzatib boradi. Yo'l namuna yuzasini skanerlaydi. Skanerli prob mikroskopida, prob va namuna orasidagi masofa barqaror bo'lganda, aniqlash tizimi prob va namuna o'rtasidagi o'zaro ta'sirning tegishli jismoniy miqdori signalini aniqlaydi; o'zaro ta'sirning fizik miqdori barqaror bo'lsa, u vertikal yo'nalish orqali siljish sensori tomonidan aniqlanadi Prob va namuna orasidagi masofa. Tasvir tizimi aniqlash signaliga (yoki prob va namuna orasidagi masofaga) muvofiq namuna yuzasida tasvirlash kabi tasvirni qayta ishlashni amalga oshiradi.
Skanerli prob mikroskoplari prob va namuna o'rtasidagi o'zaro ta'sirning turli jismoniy maydonlariga ko'ra turli mikroskoplar seriyasiga bo'linadi. Ular orasida skanerlovchi tunnel mikroskopi (STM) va atom kuch mikroskopi (AFM) ko'proq qo'llaniladigan skanerlash prob mikroskoplarining ikki turidir. Skanerli tunnel mikroskopi prob va tekshiriladigan namuna o'rtasidagi tunnel oqimining o'lchamini aniqlash orqali namunaning sirt tuzilishini aniqlaydi. Atom kuch mikroskopi fotoelektrik joy almashish sensori yordamida uchi va namuna o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchi (jozibali yoki itaruvchi bo'lishi mumkin) natijasida kelib chiqqan mikrokonsolning deformatsiyasini aniqlash orqali namunaning sirtini aniqlaydi.
Skanerli probli mikroskoplarning xususiyatlari
Skanerli zond mikroskopiyasi dala ion mikroskopiyasi va yuqori aniqlikdagi transmissiya elektron mikroskopidan keyin atom miqyosida moddaning tuzilishini kuzatish uchun uchinchi mikroskopdir. Skanerli tunnel mikroskopini (STM) misol qilib oladigan bo'lsak, uning lateral o'lchamlari 0,1~0,2nm va vertikal chuqurlik o'lchamlari 0,01nm. Bunday ruxsat namuna yuzasida tarqalgan yagona atomlar yoki molekulalarni aniq kuzatishi mumkin. Shu bilan birga, skanerlovchi prob mikroskopi havo, boshqa gazlar yoki suyuqlik muhitida kuzatuv tadqiqotlarini ham o'tkazishi mumkin.
Skanerli probli mikroskoplar atom rezolyutsiyasi, atom transporti va nano-mikroprocessing xususiyatlariga ega. Biroq, turli xil skanerlash mikroskoplarining turli xil ish printsiplari tufayli, ular tomonidan olingan natijalar bilan aks ettirilgan namuna yuzasidagi ma'lumotlar juda farq qiladi. Skanerli tunnel mikroskopiyasi atom darajasidagi ruxsatga ega bo'lgan, ammo namunaning haqiqiy tuzilishini hali ham ololmaydigan namuna yuzasida elektron stantsiyalarning taqsimlanish ma'lumotlarini o'lchaydi. Atom mikroskop atomlar orasidagi o'zaro ta'sir ma'lumotlarini aniqlaydi, shuning uchun namuna yuzasida atom taqsimotining joylashuvi ma'lumotlarini, ya'ni namunaning haqiqiy tuzilishini olish mumkin. Ammo boshqa tomondan, atom kuchi mikroskopi nazariya bilan solishtirish mumkin bo'lgan elektron holat ma'lumotlarini o'lchay olmaydi, shuning uchun ikkalasining ham o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor.
