Principe en structuur van scanning-sondemicroscopie
Het fundamentele werkingsprincipe van scanning-sondemicroscopie is het gebruik van de interactie tussen de sonde en de atomen en moleculen op het monsteroppervlak. Dat wil zeggen dat wanneer de sonde en het monsteroppervlak dicht bij de nanometerschaal liggen, de fysieke velden van verschillende interacties gevormd, en de oppervlaktemorfologie van het monster wordt verkregen door de overeenkomstige fysieke grootheden te meten. De Scanning-sondemicroscopie bestaat uit een sonde, scanner, verplaatsingssensor, controller, detectiesysteem en beeldsysteem.
De controller beweegt het monster in verticale richting door een scanner om de afstand (of fysieke hoeveelheid interactie) tussen de sonde en het monster op een vaste waarde te stabiliseren; Verplaats het monster tegelijkertijd in het xy horizontale vlak, zodat de sonde het oppervlak van het monster langs het scanpad scant. De Scanning-sondemicroscopie detecteert de relevante fysieke kwantiteitssignalen van de interactie tussen de sonde en het monster wanneer de afstand tussen de sonde en het monster stabiel is; Onder de voorwaarde van stabiele fysieke interactiegrootheden wordt de afstand tussen de sonde en het monster gedetecteerd door een verticale verplaatsingssensor. Het beeldsysteem voert beeldverwerking uit op het oppervlak van het monster op basis van het detectiesignaal (of de afstand tussen de sonde en het monster).
Afhankelijk van de verschillende fysieke velden van de interactie tussen de sonde en het monster, is de Scanning-sondemicroscopie verdeeld in verschillende series microscopen. Onder hen zijn Scanning Tunneling Microscoop (STM) en Atomic Force Microscopy (AFM) twee veelgebruikte Scanning Probe-microscopie. De Scanning Tunneling Microscoop detecteert de oppervlaktestructuur van het monster door de tunnelstroom tussen de sonde en het gemeten monster te detecteren. De atoomkrachtmicroscopie detecteert het oppervlak van het monster door de micro-cantileververvorming te detecteren die wordt veroorzaakt door de interactiekracht tussen de punt en het monster (die aantrekkelijk of afstotend kan zijn) via de foto-elektrische verplaatsingssensor.
