Cysyniad/Egwyddor/Adeiledd/Nodweddion Microsgop Archwilio Sganio
Mae microsgop stiliwr sganio yn derm cyfunol ar gyfer gwahanol fathau newydd o ficrosgopau stiliwr (microsgop grym atomig, microsgop grym electrostatig, microsgop grym magnetig, microsgop dargludedd ïon sganio, microsgop electrocemegol sganio, ac ati) a ddatblygwyd ar sail microsgop twnelu sganio. Mae'n offeryn dadansoddi wyneb a ddatblygwyd yn rhyngwladol yn ystod y blynyddoedd diwethaf.
Egwyddor a strwythur microsgopeg chwiliwr sganio
Egwyddor weithredol sylfaenol microsgop chwiliwr sganio yw defnyddio'r rhyngweithio rhwng y stiliwr ac atomau arwyneb a moleciwlau'r sampl, hynny yw, i ffurfio gwahanol feysydd rhyngweithio ffisegol pan fo'r stiliwr ac arwyneb y sampl yn agos at y nanoscale, ac i gael morffoleg arwyneb y sampl trwy ganfod meintiau ffisegol cyfatebol. Mae microsgop y stiliwr sganio yn cynnwys pum rhan: stiliwr, sganiwr, synhwyrydd dadleoli, rheolydd, system ganfod, a system ddelweddau.
Mae'r rheolydd yn symud y sampl yn fertigol ac yn llorweddol trwy sganiwr i sefydlogi'r pellter (neu swm ffisegol y rhyngweithio) rhwng y stiliwr a'r sampl ar werth sefydlog; Symudwch y sampl ar yr un pryd yn y plân xy llorweddol, fel bod y stiliwr yn sganio wyneb y sampl ar hyd y llwybr sganio. Mae microsgop y stiliwr sganio yn canfod signalau maint ffisegol perthnasol y rhyngweithio rhwng y stiliwr a'r sampl gan y system ganfod tra'n cynnal pellter sefydlog rhwng y stiliwr a'r sampl; Yn achos meintiau corfforol rhyngweithio sefydlog, mae'r pellter rhwng y stiliwr a'r sampl yn cael ei ganfod gan synhwyrydd dadleoli fertigol. Mae'r system ddelwedd yn perfformio prosesu delwedd ar wyneb y sampl yn seiliedig ar y signal canfod (neu'r pellter rhwng y stiliwr a'r sampl).
Yn ôl y gwahanol feysydd rhyngweithio ffisegol rhwng y stiliwr a'r sampl a ddefnyddir, rhennir microsgopau chwiliwr sganio yn gyfresi gwahanol o ficrosgopau. Mae microsgopeg twnelu sganio (STM) a microsgopeg grym atomig (AFM) yn ddau fath a ddefnyddir yn gyffredin o ficrosgopau chwiliwr sganio. Mae microsgop twnelu sganio yn canfod strwythur arwyneb sampl trwy fesur y cerrynt twnelu rhwng y stiliwr a'r sampl sy'n cael ei brofi. Mae microsgopeg grym atomig yn canfod wyneb sampl trwy ganfod yr anffurfiad micro cantilifer a achosir gan y grym rhyngweithio rhwng blaen y nodwydd a'r sampl gan ddefnyddio synhwyrydd dadleoli ffotodrydanol, a all fod naill ai'n ddeniadol neu'n wrthyrru.
Nodweddion microsgopeg stiliwr sganio
Microsgop stiliwr sganio yw'r trydydd math o ficrosgop sy'n arsylwi strwythur mater ar y raddfa atomig, yn ogystal â microsgopeg ïon maes a microsgopeg electronau trawsyrru cydraniad uchel. Gan gymryd sganio microsgopeg twnelu (STM) fel enghraifft, ei gydraniad ochrol yw 0.1-0.2nm, a'i gydraniad dyfnder hydredol yw 0.01nm. Mae'r cydraniad hwn yn caniatáu arsylwi clir ar atomau unigol neu foleciwlau a ddosberthir ar wyneb y sampl. Yn y cyfamser, gellir defnyddio microsgopeg chwiliwr sganio hefyd ar gyfer arsylwi ac ymchwil mewn amgylcheddau aer, nwy neu hylif eraill.
Mae gan ficrosgopau chwiliwr sganio nodweddion megis cydraniad atomig, trafnidiaeth atomig, a nanoffabrication. Fodd bynnag, oherwydd gwahanol egwyddorion gweithio microsgopau sganio amrywiol, mae'r canlyniadau a gânt yn adlewyrchu gwybodaeth arwyneb gwahanol iawn y sampl. Mae'r microsgop twnelu sganio yn mesur gwybodaeth ddosbarthu'r cam electronau ar wyneb y sampl, sydd â datrysiad lefel atomig ond yn dal i fethu â chael gwir strwythur y sampl. Ac mae microsgopeg atomig yn canfod y wybodaeth ryngweithio rhwng atomau, felly gall gael gwybodaeth trefniant dosbarthiad atomig arwyneb y sampl, sef gwir strwythur y sampl. Ar y llaw arall, ni all microsgopeg grym atomig fesur gwybodaeth cyflwr electronig y gellir ei gymharu â theori, felly mae gan y ddau eu cryfderau a'u gwendidau eu hunain.
