Принцип рада и примена микроскопа са атомском силом
1, Основни принципи
Микроскопија атомске силе користи силу интеракције (атомску силу) између површине узорка и врха фине сонде за мерење морфологије површине.
Врх сонде је на малој флексибилној конзоли, а интеракција настала када сонда дође у контакт са површином узорка детектује се у облику скретања конзоле. Растојање између површине узорка и сонде је мање од 3-4нм, а детектована сила између њих је мања од 10-8Н. Светлост ласерске диоде је усмерена на задњи део конзоле. Када се конзола савија под дејством силе, рефлектована светлост се одбија, а фотодетектор осетљив на положај се користи за скретање угла. Затим, прикупљени подаци се обрађују рачунаром да би се добила тродимензионална слика површине узорка.
Комплетна конзолна сонда се поставља на површину узорка контролисаног пиезоелектричним скенером и скенира у три смера са ширином корака од 0,1 нм или мање у хоризонталној прецизности. Генерално, када детаљно скенирате површину узорка (КСИ оса), З-оса контролисана повратном спрегом о померању конзоле остаје фиксна и непромењена. Вредности З-осе које дају повратну информацију о одзиву скенирања уносе се у рачунар ради обраде, што резултира сликом посматрања (3Д сликом) површине узорка.
Карактеристике микроскопије атомске силе
1. Могућност високе{1}}резолуције далеко надмашује способност скенирајућих електронских микроскопа (СЕМ) и оптичких мерача храпавости. Тродимензионални-подаци на површини узорка испуњавају све микроскопске захтеве истраживања, производње и инспекције квалитета.
2. Недеструктивна, сила интеракције између сонде и површине узорка је испод 10-8Н, што је много ниже од притиска традиционалних мерача храпавости игле. Због тога неће оштетити узорак и не постоји проблем оштећења електронских зрака код скенирајуће електронске микроскопије. Поред тога, скенирајућа електронска микроскопија захтева третман премаза на непроводним узорцима, док микроскопија атомске силе не.
3. Има широк спектар примена и може се користити за посматрање површине, мерење величине, мерење храпавости површине, анализу величине честица, статистичку обраду избочина и јама, процену услова формирања филма, мерење корака величине заштитних слојева, процену равности међуслојних изолационих филмова, евалуацију ВЦД премаза, процену процеса третмана трењем, дефектно оријентисане филмове итд.
4. Софтвер има снажне могућности обраде, а величина приказа 3Д слике, угао гледања, боја екрана и сјај могу се слободно подесити. Могу се изабрати мрежа, контурне линије и прикази линија. Макро управљање обрадом слике, анализа-облика и храпавости попречног пресека, анализа морфологије и друге функције.
