Princip a struktura rastrovací sondové mikroskopie
Základním pracovním principem mikroskopie s rastrovací sondou je využití interakce mezi sondou a atomy a molekulami na povrchu vzorku, to znamená, že když jsou sonda a povrch vzorku blízko nanometrového měřítka, fyzikální pole různých interakcí jsou a povrchová morfologie vzorku se získá měřením odpovídajících fyzikálních veličin. Mikroskopie se skenovací sondou se skládá ze sondy, skeneru, senzoru posunu, ovladače, detekčního systému a obrazového systému.
Ovladač pohybuje vzorkem ve vertikálním směru skrz skener, aby stabilizoval vzdálenost (nebo fyzikální kvantitu interakce) mezi sondou a vzorkem na pevné hodnotě; Současně pohybujte vzorkem v horizontální rovině xy, takže sonda snímá povrch vzorku po dráze skenování. Mikroskopie se skenovací sondou detekuje příslušné signály fyzikálních veličin interakce mezi sondou a vzorkem, když je vzdálenost mezi sondou a vzorkem stabilní; Za podmínek stabilních interakčních fyzikálních veličin je vzdálenost mezi sondou a vzorkem detekována senzorem vertikálního posunutí. Obrazový systém provádí zpracování obrazu na povrchu vzorku na základě detekčního signálu (nebo vzdálenosti mezi sondou a vzorkem).
Podle různých fyzikálních polí interakce mezi sondou a vzorkem se mikroskopie se skenovací sondou dělí na různé řady mikroskopů. Mezi nimi jsou skenovací tunelový mikroskop (STM) a mikroskopie atomové síly (AFM) dvě běžně používané skenovací sondové mikroskopy. Rastrovací tunelový mikroskop detekuje povrchovou strukturu vzorku detekcí tunelového proudu mezi sondou a měřeným vzorkem. Mikroskopie atomární síly detekuje povrch vzorku detekcí mikrokonzolové deformace způsobené interakční silou mezi špičkou a vzorkem (která může být přitažlivá nebo odpudivá) prostřednictvím fotoelektrického snímače posunutí.
