Was sind die verschiedenen Arten von Scanmikroskopen?
Es gibt verschiedene Arten von Rastermikroskopen, darunter das Rasterelektronenmikroskop, das Rastertunnelmikroskop und das Rasterkraftmikroskop. Typischerweise bestehen Scanmikroskope aus einer Sonde oder einem Elektronenstrahl, der die Oberfläche einer Probe abtastet. Die Wechselwirkung zwischen dem Scanmikroskop und der Probe erzeugt messbare Daten, wie z. B. die Änderung des Stroms, die Sondenablenkung oder die Erzeugung von Sekundärelektronen. Diese Daten werden verwendet, um ein Bild der Oberfläche der Probe auf atomarer Ebene zu erstellen.
Das Rasterelektronenmikroskop ist eine von mehreren Arten von Rastermikroskopen, die zum Abbilden einer Probe verwendet werden. Das Mikroskop erkennt Signale, die sich aus der Wechselwirkung seines Elektronenstrahls mit den Atomen auf der Oberfläche der Probe ergeben. In der Regel werden verschiedene Arten von Signalen erzeugt, darunter Licht, Röntgenstrahlen und Elektronen.
Es gibt verschiedene Arten von Elektronen, die mit diesem Mikroskop gemessen werden können, darunter durchgelassene Elektronen, rückgestreute Elektronen und Sekundärelektronen. Rasterelektronenmikroskope weisen typischerweise einen Detektor für Sekundärelektronen auf, bei denen es sich um verschobene Elektronen handelt, die von einer Primärstrahlungsquelle, nämlich dem Elektronenstrahl, erzeugt werden. Die Sekundärelektronen geben Auskunft über die physikalische Struktur der Oberfläche auf atomarer Ebene. Im Allgemeinen bildet das Mikroskop eine Fläche von 1-5 Nanometern ab.
Rastermikroskope, die eine Sonde wie das Rastertunnelmikroskop verwenden, erzeugen Bilder mit höherer Auflösung als das Rasterelektronenmikroskop. Das Rastertunnelmikroskop verfügt über eine leitende Spitze, die sich sehr nahe an der Probe befindet. Eine Spannungsdifferenz zwischen der leitenden Spitze und der Probe bewirkt, dass Elektronen von der Probe zur Spitze tunneln.
Wenn sich die Elektronen kreuzen, wird ein Tunnelstrom gebildet und gemessen. Wenn die leitende Spitze bewegt wird, ändert sich der Strom, was Unterschiede in Höhe oder Dichte auf der Oberfläche der Probe widerspiegelt. Mit diesen Daten wird ein Bild der Oberfläche auf atomarer Ebene erstellt.
Das Rasterkraftmikroskop ist ein weiteres Rastermikroskop mit einer Sonde. Es besteht aus einem Ausleger und einer scharfen Spitze, die nahe der Oberfläche der Probe platziert wird. Wenn sich die Spitze der Probe nähert, bewirken Kräfte zwischen der Spitze und der Probe, dass der Cantilever ausgelenkt wird. Typische Kräfte umfassen mechanische Kontaktkräfte, Van-der-Waals-Kräfte und elektrostatische Kräfte.
Typischerweise wird die Auslenkung des Auslegers unter Verwendung eines Lasers gemessen, der auf die Oberseite des Auslegers fokussiert ist. Die Auslenkung zeigt die physikalische Form der Oberfläche an einem bestimmten Punkt. Sowohl die Probe als auch die Sonde werden bewegt, um die gesamte Oberfläche abzutasten. Aus den vom Laser erhaltenen Daten wird ein Bild erstellt.