Apa itu mikroskop probe pemindaian?

Mikroskop probe pemindaian adalah salah satu dari beberapa mikroskop yang menghasilkan gambar permukaan tiga dimensi dalam detail yang sangat tinggi, termasuk skala atom.Bergantung pada teknik mikroskop yang digunakan, beberapa mikroskop ini juga dapat mengukur sifat fisik suatu bahan, termasuk arus listrik, konduktivitas, dan medan magnet.Para penemu STM memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika beberapa tahun kemudian.Sejak saat itu, beberapa teknik lain, yang didirikan pada prinsip-prinsip dasar yang sama, telah ditemukan. Semua pemindaian teknik mikroskop probe melibatkan pemindaian kecil yang tajam dari permukaan material, karena data diperoleh secara digital dari pemindaian.Ujung probe pemindaian harus lebih kecil dari fitur di permukaan yang dipindai, untuk menghasilkan gambar yang akurat.Kiat -kiat ini harus diganti setiap beberapa hari.Mereka biasanya dipasang pada kantilever, dan dalam banyak teknik SPM, pergerakan kantilever diukur untuk menentukan ketinggian permukaan.

dalam pemindaian mikroskop terowongan, arus listrik diterapkan antara ujung pemindaian dan permukaan yang dicitrakan.Arus ini dijaga konstan dengan menyesuaikan ketinggian ujung, sehingga menghasilkan gambar topografi permukaan.Atau, ketinggian ujung dapat dijaga konstan sementara arus yang berubah diukur untuk menentukan ketinggian permukaan.Karena metode ini menggunakan arus listrik, hanya berlaku untuk bahan yang merupakan konduktor atau semi-konduktor.

Beberapa jenis pemindaian mikroskop probe berada di bawah kategori mikroskop gaya atom

(AFM).Tidak seperti pemindaian mikroskop terowongan, AFM dapat digunakan pada semua jenis bahan, terlepas dari konduktivitasnya.Semua jenis AFM menggunakan beberapa pengukuran tidak langsung dari gaya antara ujung pemindaian dan permukaan untuk menghasilkan gambar.Ini biasanya dicapai melalui pengukuran defleksi kantilever.Berbagai jenis mikroskop gaya atom termasuk AFM kontak, AFM non-kontak, dan AFM kontak intermiten.Beberapa pertimbangan menentukan jenis mikroskop gaya atom mana yang terbaik untuk aplikasi tertentu, termasuk sensitivitas material dan ukuran sampel yang akan dipindai.

Ada beberapa variasi pada jenis dasar mikroskop gaya atom.Lateral Force Microscopy (LFM) mengukur gaya memutar pada ujung pemindaian, yang berguna untuk memetakan gesekan permukaan.Pemindaian mikroskop kapasitansi digunakan untuk mengukur kapasitansi sampel sambil secara bersamaan menghasilkan gambar topografi AFM.Mikroskop gaya atom konduktif (C-AFM) menggunakan ujung konduktif seperti halnya STM, sehingga menghasilkan gambar topografi AFM dan peta arus listrik.Force Modulation Microscopy (FMM) digunakan untuk mengukur sifat elastis bahan.

Teknik mikroskop probe pemindaian lainnya juga ada untuk mengukur sifat selain dari permukaan tiga dimensi.Mikroskop gaya elektrostatik (EFM) digunakan untuk mengukur muatan listrik pada permukaan.Ini kadang -kadang digunakan untuk menguji chip mikroprosesor.Scanning Thermal Microscopy (STHM) mengumpulkan data tentang konduktivitas termal serta memetakan topografi permukaan.Magnetic force microscopes (MFM) Ukur medan magnet pada permukaan bersama dengan topografi.