Сканирующая зондовая микроскопия

Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ)^[1] получила такое название благодаря ключевому элементу, обязательно присутствующему во всех ее модификациях, — зонду.

Отличительной особенностью СЗМ является наличие: зонда, системы перемещения зонда относительно образца по двум (X—Y) или трем (X—Y—Z) координатам, регистрирующей системы.

Регистрирующая система фиксирует значение функции, зависящей от расстояния до зонд-образца. Обычно регистрируемое значение обрабатывается системой отрицательной обратной связи, которая управляет положением образца или зонда по одной из координат (Z). В качестве системы обратной связи чаще всего используется ПИД-ре- гулятор. (Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор — устройство в управляющем контуре с обратной связью, используемое в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса.)

Основные типы сканирующих зондовых микроскопов: сканирующий атомно-силовой микроскоп (рис. 10.7), сканирующий туннельный микроскоп, ближнепольный оптический микроскоп.

Рис. 10.7. Схема устройства сканирующего атомно-силового микроскопа (источник: Wikipedia.

URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/CKaHnpyioi4HH_aTOMHO_CHnoBOH_MHKpocKon)

Микроскопический зонд двигается, как правило, построчно вдоль поверхности исследуемого образца, взаимодействуя с ним таким образом, что становится возможным детектирование количественной характеристики этого взаимодействия, которая в конечном счете и несет информацию о свойствах объекта.

• [1] Сканирующие зонд овые микроскопы (СЗМ, от англ. SPM— Scanning ProbeMicroscope) — класс микроскопов для получения изображения поверхностии ее локальных характеристик. Процесс построения изображения основанна сканировании поверхности зондом. В общем случае можно получитьтрехмерное изображение поверхности (топографию) с высоким разрешением. Сканирующий зондовый микроскоп в современном виде изобретен(принципы этого класса приборов были заложены ранее другими исследователями) Гердом Карлом Биннигом и Генрихом Рорером в 1981 г. За это