ВВЕДЕНИЕ. Сканирующая зондовая микроскопия 4

Введение………………………………………………………………….…………….2

Сканирующая зондовая микроскопия……………………………………………4

Сканирующий туннельный микроскоп…………………………………………..6

Атомно-силовой микроскоп………………………………………………………...8

Сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля……………………..12

ВВЕДЕНИЕ

Сканирующий Зондовый Микроскоп (СЗМ) - это прибор, дающий возможность исследования свойств поверхностей материалов от микронного до атомарного уровня.

 

В зависимости от природы взаимодействия “зонд-образец” различают следующие основные виды микроскопов:

 

· сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) – детектируется туннельный ток,

· сканирующий силовой микроскоп (ССМ) – детектируется силовое взаимодействие,

· сканирующий оптический микроскоп ближнего поля (СОМБП) – детектируется электромагнитное излучение.

· Сканирующая силовая микроскопия, в свою очередь, подразделяется на атомно-силовую микроскопию (АСМ), магнитно-силовую микроскопию (МСМ) и другие – в зависимости от вида силового взаимодействия.

 

Двумя важнейшими методами сканирующей зондовой микроскопии являются сканирующая туннельная микроскопия и атомно-силовая микроскопия. Именно с этими методами связывается основной прогресс в развитии техники наноструктурных исследования.

Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ) состоит из следующих основных

компонентов:

· зонд;

· пьезоэлектрические двигатели для прецизионного перемещения зонда над поверхностью исследуемого образца;

· генератор развертки, подающий напряжения на пьезоэлектрические двигатели, обеспечивающие сканирование зонда в горизонтальной плоскости (в направлениях x и y);

· электронный сенсор, детектирующий величину локального взаимодействия между зондом и образцом;

· компаратор, сравнивающий текущий сигнал в цепи сенсора V(t) с изначально заданным VS и, при его отклонении, вырабатывающий корректирующий сигнал Vfb;

· электронная цепь обратной связи, управляющая положением зонда по вертикальной оси z;

· компьютер, управляющий процессом сканирования и получением изображения z(x,y).

 

 

В основе СЗМ-техники лежит детектирование локального взаимодействия, возникающего между зондом и поверхностью исследуемого образца при их взаимном сближении до расстояния ~ λ, где λ – характерная длина затухания взаимодействия “зонд-образец”.