Характеристики скануючих зондових мікроскопів
Скануючий зондовий мікроскоп — загальний термін для різних нових зондових мікроскопів (атомно-силовий мікроскоп, електростатичний силовий мікроскоп, магнітно-силовий мікроскоп, скануючий мікроскоп іонної провідності, скануючий електрохімічний мікроскоп тощо), розроблених на основі скануючого тунельного мікроскопа. Це інструмент для аналізу поверхні, розроблений на міжнародному рівні в останні роки.
Скануючий зондовий мікроскоп – це третій тип мікроскопа, який спостерігає за структурою матеріалу в атомному масштабі після польової іонної мікроскопії та просвічуючої електронної мікроскопії з високою-роздільністю. Візьмемо як приклад скануючий тунельний мікроскоп (СТМ), його поперечна роздільна здатність становить 0,1~0,2 нм, а поздовжня роздільна здатність — 0,01 нм. Така роздільна здатність дозволяє чітко спостерігати окремі атоми або молекули, розподілені на поверхні зразка. Між тим, скануючі зондові мікроскопи також можна використовувати для спостереження та дослідження в повітрі, інших газах або рідких середовищах.
Скануючі зондові мікроскопи мають такі характеристики, як атомна роздільна здатність, атомний транспорт і наномікрофабрикація. Однак через різні принципи роботи різних скануючих мікроскопів інформація про поверхню зразка, відображена їхніми результатами, дуже відрізняється. Скануючий тунельний мікроскоп вимірює інформацію про розподіл електронів на поверхні зразка з роздільною здатністю на атомному рівні, але все ще не може отримати справжню структуру зразка. Атомна мікроскопія виявляє інформацію про взаємодію між атомами, таким чином отримуючи інформацію про розташування атомів на поверхні зразка, що є справжньою структурою зразка. З іншого боку, атомно-силова мікроскопія не може виміряти інформацію про електронний стан, яку можна порівняти з теорією, тому обидва мають свої сильні та слабкі сторони.
