Scanning probe mikroskop princip og struktur
Det grundlæggende arbejdsprincip for scanning probe mikroskop er at bruge interaktionen mellem sonden og prøvens overflade atomer og molekyler, det vil sige, når sonden og prøven overflade tæt på nanometer skalaen, når dannelsen af en række interagerende fysiske felter, gennem påvisning af de tilsvarende fysiske mængder og opnå prøveoverfladetopografien. Scanning probe mikroskop er sammensat af 5 dele: sonde, scanner, forskydningssensor, controller, detektionssystem og billedsystem.
Controller gennem scanneren i lodret retning fra prøvens bevægelse for at stabilisere afstanden mellem sonden og prøven (eller den fysiske mængde af interaktion) i en fast værdi; på samme tid i det xy vandrette plan for at flytte prøven, således at sonden i overensstemmelse med scanningsstien til at scanne prøveoverfladen. Scanning probe mikroskop i tilfælde af stabilisering af afstanden mellem proben og prøven, detekterer detektionssystemet signalet om interaktionen mellem proben og prøven; i tilfælde af stabilisering af den fysiske mængde af interaktionen, detekteres afstanden mellem sonden og prøven af forskydningssensoren i lodret retning. Billedsystemet er baseret på detektionssignalet (eller afstanden mellem sonden og prøven) på overfladen af prøven til billeddannelse og anden billedbehandling.
Afhængigt af det fysiske interaktionsfelt mellem proben og prøven, er scanning probe mikroskoper opdelt i forskellige familier af mikroskoper. To af de mere almindeligt anvendte typer scanning probe mikroskoper er scanning tunneling mikroskoper (STM) og atomic force mikroskoper (AFM). Scanning Tunneling Mikroskopi bruges til at undersøge overfladestrukturen af en prøve ved at detektere størrelsen af tunnelstrømmen mellem sonden og prøven under test. AFM detekterer prøveoverfladen ved at detektere mikro-cantilever-deformationen forårsaget af interaktionskraften mellem spidsen af sonden og prøven (enten attraktiv eller frastødende) ved brug af en fotoelektrisk forskydningssensor.
