कन्फोकल माइक्रोस्कोप की संरचना और घटक
परमाणु बल माइक्रोस्कोप एक स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप है जिसे स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के बुनियादी सिद्धांतों के आधार पर विकसित किया गया है। परमाणु बल माइक्रोस्कोपी के उद्भव ने निस्संदेह नैनो प्रौद्योगिकी के विकास में एक प्रेरक भूमिका निभाई। स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी द्वारा प्रस्तुत, सूक्ष्मदर्शी की एक श्रृंखला है जो एक नमूने की सतह को स्कैन करने के लिए एक छोटी जांच का उपयोग करती है, जो उच्च आवर्धन अवलोकन प्रदान करती है। परमाणु बल माइक्रोस्कोपी स्कैनिंग विभिन्न प्रकार के नमूनों की सतह स्थिति की जानकारी प्रदान कर सकती है। पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी की तुलना में, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी का लाभ यह है कि यह वायुमंडलीय परिस्थितियों में उच्च आवर्धन पर नमूनों की सतह का निरीक्षण कर सकता है, और नमूना सतह की त्रि-आयामी आकारिकी छवियां प्राप्त करने के लिए, अन्य नमूना तैयारी उपचारों की आवश्यकता के बिना, लगभग सभी नमूनों (सतह की चिकनाई के लिए कुछ आवश्यकताओं के साथ) के लिए उपयोग किया जा सकता है। और यह स्कैनिंग से प्राप्त त्रि-आयामी आकृति विज्ञान छवि पर खुरदरापन गणना, मोटाई, चरण चौड़ाई, ब्लॉक आरेख या कण आकार विश्लेषण कर सकता है।
परमाणु बल माइक्रोस्कोपी कई नमूनों का पता लगा सकती है, सतह अनुसंधान और उत्पादन नियंत्रण या प्रक्रिया विकास के लिए डेटा प्रदान कर सकती है, जो पारंपरिक स्कैनिंग सतह खुरदरापन मीटर और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा प्रदान नहीं किया जा सकता है।
1, बुनियादी सिद्धांत
परमाणु बल माइक्रोस्कोपी सतह आकृति विज्ञान को मापने के लिए एक नमूने की सतह और एक महीन जांच की नोक के बीच परस्पर क्रिया बल (परमाणु बल) का उपयोग करती है।
जांच टिप एक छोटे लचीले कैंटिलीवर पर होती है, और जब जांच नमूना सतह से संपर्क करती है तो उत्पन्न इंटरैक्शन को कैंटिलीवर विक्षेपण के रूप में पता लगाया जाता है। नमूना सतह और जांच के बीच की दूरी 3-4nm से कम है, और उनके बीच पाया गया बल 10-8N से कम है। लेजर डायोड से प्रकाश कैंटिलीवर के पीछे केंद्रित होता है। जब ब्रैकट बल की कार्रवाई के तहत झुकता है, तो परावर्तित प्रकाश विक्षेपित हो जाता है, और कोण को विक्षेपित करने के लिए एक स्थिति संवेदनशील फोटोडिटेक्टर का उपयोग किया जाता है। फिर, एकत्रित डेटा को नमूना सतह की त्रि-आयामी छवि प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर द्वारा संसाधित किया जाता है।
एक पूर्ण कैंटिलीवर जांच को पीजोइलेक्ट्रिक स्कैनर द्वारा नियंत्रित नमूने की सतह पर रखा जाता है और क्षैतिज सटीकता में 0.1 एनएम या उससे कम की चरण चौड़ाई के साथ तीन दिशाओं में स्कैन किया जाता है। आम तौर पर, जब नमूना सतह को विस्तार से (XY अक्ष) स्कैन किया जाता है, तो कैंटिलीवर के विस्थापन प्रतिक्रिया द्वारा नियंत्रित Z-अक्ष स्थिर और अपरिवर्तित रहता है। जेड-अक्ष मान जो स्कैनिंग प्रतिक्रिया पर प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं, उन्हें प्रसंस्करण के लिए कंप्यूटर में इनपुट किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप नमूना सतह की एक अवलोकन छवि (3डी छवि) बनती है।
