Princip och struktur för Scanning-sondmikroskopi
Den grundläggande arbetsprincipen för skanningssondmikroskopi är att använda interaktionen mellan sonden och atomerna och molekylerna på provytan, det vill säga när sonden och provytan är nära nanometerskalan, är de fysiska fälten för olika interaktioner bildas och provets ytmorfologi erhålls genom att mäta motsvarande fysikaliska kvantiteter. Scanning-sondmikroskopin består av sond, skanner, förskjutningssensor, styrenhet, detektionssystem och bildsystem.
Styrenheten flyttar provet i vertikal riktning genom en skanner för att stabilisera avståndet (eller den fysiska kvantiteten av interaktion) mellan sonden och provet vid ett fast värde; Flytta samtidigt provet i det xy horisontella planet, så att sonden skannar provets yta längs skanningsbanan. Scanning-sondmikroskopin detekterar de relevanta fysiska kvantitetssignalerna för interaktionen mellan sonden och provet när avståndet mellan sonden och provet är stabilt; Under villkoret av stabila fysiska interaktionsstorheter detekteras avståndet mellan sonden och provet av en vertikal förskjutningssensor. Bildsystemet utför bildbehandling på provets yta baserat på detekteringssignalen (eller avståndet mellan sonden och provet).
Beroende på de olika fysikaliska fälten för interaktionen mellan sonden och provet delas Scanning-sondmikroskopin in i olika serier av mikroskop. Bland dem är scanning tunneling microscope (STM) och Atomic force microscopy (AFM) två vanligt använda scanning probe mikroskopi. Scanning-tunnelmikroskopet detekterar provets ytstruktur genom att detektera tunnelströmmen mellan sonden och det uppmätta provet. Atomkraftsmikroskopin detekterar provets yta genom att detektera mikrokonsoldeformationen som orsakas av interaktionskraften mellan spetsen och provet (som kan vara attraktiv eller frånstötande) genom den fotoelektriska förskjutningssensorn.
