1、基本工作原理:掃描探針顯微鏡是利用探針和樣品表面的原子分子間的相互作用,即當(dāng)探針與樣品表面的尺度差不多在納米時(shí),能夠形成各種相互作用的物理場,然后通過檢測相應(yīng)的物理量,最后得到了樣品的表面形貌。
2、掃描探針顯微鏡的系統(tǒng)組成為掃描儀,探頭,控制器,位移傳感器,檢測系統(tǒng)以及圖像系統(tǒng)。
? ? ? 控制器通過掃描器沿垂直方向移動(dòng)樣品,使探頭和樣品間的距離一直處于在一個(gè)固定值上;同時(shí),控制器在X-Y水平面移動(dòng)樣品,使探頭能夠按照路徑掃描樣品表面。掃描探針顯微鏡是在穩(wěn)定探針和樣品之間的距離的條件下,檢測探針和樣品之間的相互作用的相關(guān)物理信號(hào),在相互作用物理量穩(wěn)定的情況下,在垂直方向上通過位移傳感器檢測探針和樣品之間的距離。圖像系統(tǒng)能夠通過檢測信號(hào)(或者是探頭和樣品間的距離)對樣品表面進(jìn)行成像。?
? ? ?根據(jù)探針和樣品的相互作用之間的不同物理場,把掃描探針顯微鏡分成不同系列的顯微鏡。AFM原子力顯微鏡與STM掃描隧道顯微鏡都屬于掃描探針顯微鏡,是兩種不同的掃描探針顯微鏡。掃描隧道顯微鏡檢測樣品的表面結(jié)構(gòu),主要是通過測量探針與樣品之間的隧道電流來檢測的。原子力顯微鏡是通過光電位移傳感器來檢測探針和樣品間的相互作用力引起的微懸臂梁變形。
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