Scanning probe mikroskop princip och struktur
Den grundläggande arbetsprincipen för skanningsprobmikroskop är att använda interaktionen mellan sonden och provytans atomer och molekyler, det vill säga när sonden och provytan nära nanometerskalan när bildandet av en mängd olika interagerande fysiska fält, genom detektering av motsvarande fysikaliska kvantiteter och erhålla provets yttopografi. Skanningsprobmikroskop består av 5 delar: sond, skanner, förskjutningssensor, kontroller, detektionssystem och bildsystem.
Styr genom skannern i vertikalled från riktningen för att förflytta provet för att stabilisera avståndet mellan sonden och provet (eller den fysiska kvantiteten av interaktion) i ett fast värde; samtidigt i det xy horisontella planet för att flytta provet, så att sonden i enlighet med skanningsbanan för att skanna provytan. Skanningsprobmikroskop i fallet med stabilisering av avståndet mellan sonden och provet, detekteringssystemet detekterar signalen för interaktionen mellan sonden och provet; i fallet med stabilisering av den fysiska kvantiteten av interaktionen detekteras avståndet mellan sonden och provet av förskjutningssensorn i vertikal riktning. Bildsystemet är baserat på detekteringssignalen (eller avståndet mellan sonden och provet) på ytan av provet för avbildning och annan bildbehandling.
Beroende på det fysiska interaktionsfältet mellan sonden och provet delas scanningsprobmikroskop in i olika familjer av mikroskop. Två av de vanligaste typerna av scanning-sondmikroskop är scanning tunneling microscopes (STM) och atomic force microscopes (AFM). Scanning Tunneling Microscopy används för att undersöka ytstrukturen på ett prov genom att detektera storleken på tunnelströmmen mellan sonden och provet som testas. AFM detekterar provytan genom att detektera mikro-cantilever-deformationen som orsakas av interaktionskraften mellan spetsen av sonden och provet (antingen attraktiv eller frånstötande) genom användning av en fotoelektrisk förskjutningssensor.
