Prinċipju ta 'ħidma tal-mikroskopija tal-forza atomika u l-applikazzjonijiet tagħha
Il-mikroskopju tal-forza atomika huwa mikroskopju tal-iskannjar tas-sonda żviluppat fuq il-prinċipju bażiku tal-mikroskopju tal-iskannjar tal-mini. L-emerġenza tal-mikroskopija tal-forza atomika bla dubju kellha rwol ta 'sewqan fl-iżvilupp tan-nanoteknoloġija. Il-mikroskopija tas-sonda tal-iskannjar, rappreżentata minn mikroskopija tal-forza atomika, hija terminu ġenerali għal serje ta 'mikroskopji li jużaw sonda żgħira biex tiskennjaw fuq il-wiċċ ta' kampjun, u b'hekk jipprovdu osservazzjonijiet ta 'ingrandiment għoli. L-iskans AFM jipprovdu informazzjoni dwar l-istat tal-wiċċ ta 'diversi tipi ta' kampjuni. Meta mqabbel ma 'mikroskopji konvenzjonali, il-vantaġġ ta' AFM huwa li jista 'jintuża biex josserva l-wiċċ ta' kampjun b'ingrandiment għoli taħt kundizzjonijiet atmosferiċi, u jista 'jintuża għal kważi l-kampjuni kollha (b'ċerti rekwiżiti għall-finitura tal-wiċċ) mingħajr il-ħtieġa ta' xi preparazzjoni oħra tal-kampjun biex tinkiseb immaġni topografika tridimensjonali tal-wiċċ tal-kampjun. L-immaġni 3D skanjata tista 'tintuża għall-kalkolu tal-ħruxija, ħxuna, wisa' tal-pass, plott tal-kaxxa jew analiżi tal-granularità.
Il-mikroskopija tal-forza atomika tista 'teżamina ħafna kampjuni, li tipprovdi data għal studji tal-wiċċ u kontroll tal-produzzjoni jew żvilupp tal-proċess li miters tal-ħruxija tal-wiċċ tal-iskannjar konvenzjonali u mikroskopji elettroniċi ma jistgħux jipprovdu.
Prinċipju Bażiku
Il-mikroskopija tal-forza atomika tuża l-forza ta 'interazzjoni (forza atomika) bejn il-wiċċ tal-kampjun tat-test u ponta fina tas-sonda biex tkejjel it-topografija tal-wiċċ.
Il-ponta tas-sonda hija fuq cantilever bremsstrahlung żgħir, u meta s-sonda tmiss il-wiċċ tal-kampjun, l-interazzjoni li tirriżulta hija skoperta fil-forma ta 'diflessjoni tal-cantilever. Id-distanza bejn il-wiċċ tal-kampjun u s-sonda hija inqas minn 3-4 nm, u l-forza misjuba bejniethom, inqas minn 10-8 N. Id-dawl mid-dijodu tal-lejżer huwa ffukat fuq in-naħa ta 'wara tal-cantilever. Hekk kif il-cantilever jitgħawweġ taħt il-forza, id-dawl rifless jiġi devjat, bl-użu ta 'angolu ta' deflessjoni tal-fotodetector bit-sensittiv. Id-dejta miġbura mbagħad tiġi pproċessata minn kompjuter biex tinkiseb immaġni tridimensjonali tal-wiċċ tal-kampjun.
Sonda tal-cantilever kompluta, imqiegħda fuq il-wiċċ tal-kampjun taħt il-kontroll ta 'skaner pjeżoelettriku, tiġi skennjata fi tliet direzzjonijiet f'passi ta' 0.1 nm jew inqas f'livell ta 'preċiżjoni. Ġeneralment, l-ispostament tal-cantilever jinżamm fiss taħt l-azzjoni tal-assi Z tal-kontroll tal-feedback hekk kif il-wiċċ tal-kampjun jiġi miknus fid-dettall (assi XY). Bi tweġiba għall-iskannjar huwa l-valur tal-assi Z feedback huwa input fl-ipproċessar tal-kompjuter, li jirriżulta fl-osservazzjoni tal-immaġni tal-wiċċ tal-kampjun (immaġni 3D).
Karatteristiċi tal-Mikroskopju tal-Forza Atomika
1. Il-kapaċità ta 'riżoluzzjoni għolja taqbeż ħafna l-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar (SEM), kif ukoll l-istrument tal-ħruxija ottika. Data tridimensjonali fuq il-wiċċ tal-kampjun biex tissodisfa r-rekwiżiti ta 'riċerka, produzzjoni, spezzjoni ta' kwalità aktar u aktar mikroskopika.
2. Forza ta 'interazzjoni tal-wiċċ mhux distruttiva, sonda u kampjun ta' 10-8N jew inqas, ferm inqas mill-pressjoni tal-istrument tal-ħruxija tal-istilus preċedenti, għalhekk ma jkun hemm l-ebda ħsara lill-kampjun, m'hemm l-ebda raġġ tal-elettron tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar ħsara. Barra minn hekk, il-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar jeħtieġ li kampjuni mhux konduttivi jiġu miksija, filwaqt li l-mikroskopju tal-forza atomika mhux meħtieġ.
3. Firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet, tista' tintuża għall-osservazzjoni tal-wiċċ, id-determinazzjoni tad-daqs, id-determinazzjoni tal-ħruxija tal-wiċċ, analiżi tal-granularità, sporġenzi u ħofor tal-ipproċessar statistiku, evalwazzjoni tal-kundizzjonijiet li jiffurmaw il-film, id-daqs tas-saff protettiv tad-determinazzjoni tal- pass, l-evalwazzjoni tal-flatness tal-film iżolanti ta 'bejn is-saffi, evalwazzjoni tal-kisi VCD, evalwazzjoni tat-trattament tal-frizzjoni tal-proċess tal-film direzzjonali, analiżi tad-difetti.
4. Funzjonijiet ta 'pproċessar ta' softwer b'saħħithom, l-immaġni tridimensjonali tagħha turi d-daqs tagħha, l-angolu tal-vista, il-kulur tal-wiri, it-tleqqija jistgħu jiġu stabbiliti liberament. U tista 'tagħżel in-netwerk, il-kontorn, il-wiri tal-linja. Ġestjoni makro tal-ipproċessar tal-immaġni, il-forma tas-sezzjoni u l-analiżi tal-ħruxija, analiżi morfoloġika u funzjonijiet oħra.
