Составители:
37
го построения изображения на экране монитора. Эти сигналы (или один из
них) улавливаются специальными детекторами [4, 5]. В детекторе поток
электронов преобразуется в электрический сигнал (ток). После прохождения
тока через усилитель последний модулирует яркость экрана монитора. Изме-
нение масштабов изображения осуществляется электронными средствами.
Одним из существенных достоинств растрового электронного микроскопа
является возможность в целом ряде случаев проводить исследования образ-
цов практически без предварительной подготовки поверхности. Толщина об-
разцов здесь не имеет определяющего значения. Образцы могут иметь разме-
ры порядка нескольких десятков миллиметров и ограничиваются только кон-
структивными возможностями держателя. Область применения растровых
микроскопов чрезвычайно широка – исследование топографии поверхности,
приповерхностных структурных дефектов, электрически активных дефектов,
электрических и магнитных доменов, определение атомного состава поверх-
ности и пр.
Силовые микроскопы – сканирующие микроскопы, в которых измеря-
ются силы взаимодействия зонда и исследуемого образца (рис. 3.4) [6-8]. Вы-
сокоточные перемещения при сканировании образца зондом в силовых мик-
роскопах осуществляются с помощью трехкоординатного пьезопривода. Та-
кие микроскопы позволяют получить трехмерное изображение рельефа по-
верхности. В зависимости от физических принципов, природы зонда и реги-
стрирующего устройства силовые микроскопы можно разделить на туннель-
ные, микроскопы атомных, магнитных, электростатических сил.
В туннельном микроскопе регистрируется туннельный ток (величиной
0,01-160 нА), возникающий между зондом и близко расположенной (на рас-
стоянии 0,3÷1 нм) поверхностью исследуемого образца, к которому подво-
дится положительное напряжение. Чем меньше расстояние между зондом и
образцом, тем выше значение туннельного тока. В качестве зонда выступает
проводник в виде тонкой иглы. Возможны два режима работы: первый - под-
держивается постоянный туннельный ток, а отслеживается перемещение сто-
ла вдоль оси z; второй - при постоянном расстоянии между зондом и образ-
цом отслеживается изменение туннельного тока. В данном микроскопе мож-
но исследовать только проводящие образцы (в том числе вирусы, молекулы
ДНК). Для того, чтобы исследовать металлические образцы в таком микро-
скопе, с них необходимо предварительно снять пленку окисления.
В микроскопе атомных сил регистрируются силы отталкивания или
притяжения (примерно 10
-9
Н), которые возникают при приближении зонда к
поверхности на межатомное расстояние и являются результатом волновых
функций атомов электронов и образца. На расстоянии 0,2 нм силы отталки-
вания и притяжения уравновешиваются. При меньших расстояниях действует
сила отталкивания, при больших – сила притяжения. В микроскопе атомных
сил можно изучать не только проводящие объекты. Например, такой микро-
скоп применяют для контроля неровности поверхностей элементов микро-
схем, для отработки технологии изготовления оптических дисков и пр.
В микроскопе магнитных сил в качестве зонда применяется намагни-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
