ВУЗ:
Составители:
37
водящих тел или тонких диэлектрических слоев на проводящей основе.
Более широкие возможности предоставляет атомно-силовая микроскопия.
Первый атомно-силовой микроскоп (АСМ) был изобретен Биннингом,
Квоутом и Гербером в 1986 г.
Принцип действия АСМ иллюстрирует рис. 3.6. Объект, закреплен-
ный в трехкоординатном пьезоманипуляторе, управляемом от компьютера,
подводится к игле-зонду на расстояние, при котором
между атомами зонда
и объекта возникают межатомные силы. Зонд (обычно используется заост-
ренная крошка алмаза размерами в несколько микрометров) закреплен на
свободном конце кантилевера (кронштейна), длина которого порядка
1…3 мм, а толщина и ширина соответственно 50 и 200 мкм. Межатомные
силы между зондом и атомами поверхности объекта заставляют кантиле-
вер изгибаться. При сканировании
объекта относительно зонда перемеще-
ние свободного конца кантилевера повторяет рельеф поверхности (точнее
картину распределения межатомных сил, возникающих при перекрытии
электронных оболочек поверхностных атомов объекта и зонда). Для вос-
произведения этой картины и представления изображения поверхности на
экране монитора необходимо измерять чрезвычайно малые отклонения
кантилевера в вертикальном направлении. Это можно сделать,
используя
различные методики.
В своей оригинальной работе Биннинг с сотрудниками использовали
в качества датчика перемещений зонд сканирующего туннельного микро-
скопа и измеряли туннельный ток между зондом и кантилевером. В других
методиках используется измерение электрической емкости между канти-
левером и электродом, расположенным вплотную к верхней поверхности
кантилевера. Часто используют оптические методы, основанные
на явле-
нии интерференции или отражения лазерного луча от верхней зеркально
отражающей поверхности кантилевера. Обычно удается детектировать от-
клонения кантилевера на уровне 0,001 нм. В зависимости от расстояния
Рис. 3.6. Схема атомно-силового микроскопа
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
