Struktur dan Komponen Mikroskop Konfokal
Mikroskop daya atom ialah mikroskop probe pengimbasan yang dibangunkan berdasarkan prinsip asas mikroskop pengimbasan terowong. Kemunculan mikroskopi daya atom sudah pasti memainkan peranan penting dalam pembangunan nanoteknologi. Mikroskopi probe mengimbas, diwakili oleh mikroskopi daya atom, ialah satu siri mikroskop yang menggunakan probe kecil untuk mengimbas permukaan sampel, memberikan pemerhatian pembesaran tinggi. Pengimbasan mikroskopi daya atom boleh memberikan maklumat keadaan permukaan pelbagai jenis sampel. Berbanding dengan mikroskop konvensional, kelebihan mikroskopi daya atom ialah ia boleh memerhati permukaan sampel pada pembesaran tinggi di bawah keadaan atmosfera, dan boleh digunakan untuk hampir semua sampel (dengan keperluan tertentu untuk kelicinan permukaan), tanpa memerlukan rawatan penyediaan sampel lain, untuk mendapatkan imej morfologi tiga dimensi permukaan sampel. Dan ia boleh melakukan pengiraan kekasaran, ketebalan, lebar langkah, gambar rajah blok atau analisis saiz zarah pada imej morfologi tiga dimensi yang diperoleh daripada pengimbasan.
Mikroskopi daya atom boleh mengesan banyak sampel, menyediakan data untuk penyelidikan permukaan dan kawalan pengeluaran atau pembangunan proses, yang tidak boleh disediakan oleh pengimbasan meter kekasaran permukaan konvensional dan mikroskop elektron.
1, Prinsip asas
Mikroskopi daya atom menggunakan daya interaksi (daya atom) antara permukaan sampel dan hujung probe halus untuk mengukur morfologi permukaan.
Hujung kuar berada pada julur fleksibel kecil, dan interaksi yang dihasilkan apabila kuar menyentuh permukaan sampel dikesan dalam bentuk pesongan julur. Jarak antara permukaan sampel dan probe adalah kurang daripada 3-4nm, dan daya yang dikesan di antara mereka adalah kurang daripada 10-8N. Cahaya dari diod laser difokuskan pada bahagian belakang julur. Apabila julur membengkok di bawah tindakan daya, cahaya yang dipantulkan terpesong, dan pengesan foto sensitif kedudukan digunakan untuk memesongkan sudut. Kemudian, data yang dikumpul diproses oleh komputer untuk mendapatkan imej tiga dimensi permukaan sampel.
Probe julur lengkap diletakkan pada permukaan sampel yang dikawal oleh pengimbas piezoelektrik dan diimbas dalam tiga arah dengan lebar langkah 0.1 nm atau kurang dalam ketepatan mendatar. Secara amnya, apabila mengimbas permukaan sampel secara terperinci (paksi XY), paksi Z yang dikawal oleh maklum balas anjakan julur kekal tetap dan tidak berubah. Nilai paksi Z yang memberikan maklum balas mengenai tindak balas pengimbasan dimasukkan ke dalam komputer untuk diproses, menghasilkan imej pemerhatian (imej 3D) permukaan sampel.
