Характеристики приборной структуры атомно-силового микроскопа
В системе атомно-силового микроскопа (АСМ) сила, которую необходимо обнаружить, представляет собой силу Ван-дер-Ваальса между атомами. Поэтому в этой системе крошечный кантилевер используется для обнаружения изменения силы между атомами. Консоли обычно изготавливаются из пластин кремния или нитрида кремния, обычно длиной 100–500 мкм и толщиной примерно 500 нм–5 мкм. В верхней части кантилевера имеется острый наконечник, который используется для определения силы взаимодействия между образцом и наконечником. Крошечный кантилевер имеет определенные характеристики, такие как: длина, ширина, модуль упругости и форма наконечника, и эти характеристики выбираются в соответствии с характеристиками образца и различными режимами работы, а также выбираются различные типы зондов.
часть определения положения
В системе атомно-силового микроскопа (АСМ) при взаимодействии между кончиком иглы и образцом кантилевер кантилевера будет качаться. Когда лазер облучает конец микроконсоли, положение отраженного света также будет изменяться из-за качания кантилевера. изменяется, что приводит к смещению. Во всей системе детектор положения лазерного пятна регистрирует смещение и преобразует его в электрический сигнал для обработки сигнала контроллером СЗМ.
система обратной связи
В системе атомно-силового микроскопа (АСМ) после прохождения сигнала через лазерный детектор этот сигнал будет использоваться в качестве сигнала обратной связи в системе обратной связи, в качестве сигнала внутренней настройки и управляет сканированием, которое обычно выполняется пьезоэлектрической керамической трубки. Сделайте соответствующие движения устройства, чтобы удерживать образец и кончик иглы, чтобы поддерживать определенную силу.
Подведем итог
В системе АСМ используется сканер, изготовленный из пьезоэлектрических керамических трубок, для точного управления крошечными движениями сканирования. Пьезоэлектрическая керамика — это материалы с особыми свойствами. Когда к двум симметричным концам пьезокерамики прикладывается напряжение, пьезокерамика удлиняется или укорачивается в определенном направлении. Длина удлинения или укорочения линейна с величиной приложенного напряжения. То есть крошечным расширением и сжатием пьезоэлектрической керамики можно управлять, изменяя напряжение. Обычно три пьезоэлектрических керамических блока, представляющих направления X, Y и Z, формируются в форме штатива, и цель приведения зонда в сканирование поверхности образца достигается путем контроля расширения и сжатия X и Y. направления; контролируя расширение и сжатие пьезоэлектрической керамики в направлении Z. Для достижения цели контроля расстояния между зондом и образцом.
Атомно-силовой микроскоп (АСМ) сочетает в себе три вышеуказанные части для представления характеристик поверхности образца: в системе атомно-силового микроскопа (АСМ) крошечный кантилевер используется для определения взаимодействия между иглой и образцом. Эта сила будет заставьте микроконсоль раскачиваться, а затем используйте лазер для облучения светом конца кантилевера. При формировании качания положение отраженного света изменится и вызовет смещение. В это время лазерный детектор запишет смещение. Сигнал в это время также будет отправлен в систему обратной связи, чтобы облегчить системе выполнение соответствующих настроек, и, наконец, характеристики поверхности образца будут представлены в виде изображений.
