المبادئ الأساسية لمجهر القوة الذرية

- Feb 27, 2020-

يستخدم مجهر القوة الذرية قوة التفاعل (القوة الذرية) بين سطح العينة وطرف المسبار الدقيق لقياس تضاريس السطح.


رأس المسبار على ناتئ صغير ناتئ. عندما يتصل المسبار بسطح العينة ، يتم الكشف عن التفاعلات في شكل انحراف ناتئ. المسافة بين سطح العينة والمسبار أقل من 3-4 نانومتر ، والقوة المكتشفة بينهما أقل من 10-8 نيوتن. يركز الضوء من الصمام الثنائي الليزر على الجزء الخلفي من الكابولي. عندما ينحني الكابولي تحت القوة ، ينحرف الضوء المنعكس ، ويستخدم كاشف ضوئي حساس للموقف لتحريف الزاوية. ثم يعالج الكمبيوتر البيانات التي تم جمعها للحصول على صورة ثلاثية الأبعاد لسطح العينة.


يتم وضع مسبار ناتئ كامل على سطح عينة يتم التحكم فيها بواسطة ماسح ضوئي ويتم مسحه في ثلاثة اتجاهات بمستوى دقة 0.1 نانومتر أو أقل. بشكل عام ، عندما يتم مسح سطح العينة بالتفصيل (المحور XY) ، يتم الاحتفاظ بالمحور Z للتحكم في تغذية مرتدة الإزاحة للكابولي ثابتًا. يتم إدخال قيمة المحور Z ، وهي عبارة عن تعليق على استجابة المسح ، إلى جهاز كمبيوتر للمعالجة ، ويتم الحصول على صورة ملاحظة (صورة ثلاثية الأبعاد) لسطح العينة.