AFM крш SEM
Кичинекей дүйнөнү изилдөө керек, нанотехнология, микробиология жана электроника сыяктуу жаңы технологиялардын акыркы өнүгүшү менен тездик менен өсүп жатат. Микроскоп кичинекей объектилердин чоңойтулган сүрөттөрүн камсыз кылуучу курал болгондуктан, резолюцияны жогорулатуу үчүн микроскопиянын ар кандай ыкмаларын иштеп чыгуу боюнча көптөгөн изилдөөлөр жүргүзүлөт. Биринчи микроскоп оптикалык чечим болуп саналат, анда линзалар сүрөттөрдү чоңойтуу үчүн колдонулган, азыркы жогорку чечилиштүү микроскоптор ар кандай ыкмаларды колдонушат. Скандоочу электрондук микроскоп (SEM) жана атомдук күч микроскобу (AFM) ушундай эки башка ыкмага негизделген.
Атомдук күч микроскобу (AFM)
AFM үлгүнүн бетин сканерлөө үчүн учту колдонот жана учу беттин мүнөзүнө жараша өйдө-ылдый кетет. Бул концепция сокур адамдын манжалары менен жер бетинин бардык жерин басып түшүнүүсүнө окшош. AFM технологиясы 1986-жылы Герд Бинниг жана Кристоф Гербер тарабынан киргизилген жана ал 1989-жылдан бери коммерциялык жактан жеткиликтүү болгон.
Учуу алмаз, кремний жана көмүртек нанотүтүкчөлөрү сыяктуу материалдардан жасалып, консольго бекитилет. Учу кичине болсо, сүрөттүн чечилиши жогору болот. Учурдагы AFMлердин көбү нанометрдик резолюцияга ээ. Консольдун жылышын өлчөө үчүн ар кандай ыкмалар колдонулат. Кеңири таралган ыкма - бул консоль боюнча чагылдыруучу лазер нурун колдонуу, андыктан чагылган нурдун кыйшаюусу консоль абалынын өлчөөсү катары колдонулушу мүмкүн.
AFM механикалык зонд аркылуу бетти сезүү ыкмасын колдонгондуктан, ал бардык беттерди зонддоо аркылуу үлгүнүн 3D сүрөтүн түзө алат. Ал ошондой эле колдонуучуларга үлгүнүн бетиндеги атомдорду же молекулаларды учу менен манипуляциялоого мүмкүнчүлүк берет.
Скандоочу электрондук микроскоп (SEM)
SEM сүрөттөө үчүн жарыктын ордуна электрон шооласын колдонот. Бул колдонуучуларга үлгү бетинин дагы деталдаштырылган сүрөтүн байкоого мүмкүндүк берген талаада чоң тереңдикке ээ. Электромагниттик система колдонулуп жаткандыктан, AFM чоңойтуу көлөмүн дагы башкара алат.
SEMде электрондордун нуру электрондук тапанчанын жардамы менен өндүрүлөт жана ал вакуумга коюлган микроскоп боюнча вертикалдуу жол аркылуу өтөт. Линзалары бар электрдик жана магниттик талаалар электрон нурун үлгүгө багыттайт. Электрондук нур үлгүнүн бетине тийгенден кийин, электрондор жана рентген нурлары чыгарылат. Материалдык сүрөттү экранга түшүрүү үчүн бул эмиссиялар аныкталат жана талданат. SEM резолюциясы нанометрдик масштабда жана нурдун энергиясына көз каранды.
SEM вакуумда иштегендиктен жана сүрөт тартуу процессинде электрондорду да колдонгондуктан, үлгү даярдоодо атайын процедуралар аткарылышы керек.
SEM 1935-жылы Макс Нолл жүргүзгөн биринчи байкоосунан бери абдан узак тарыхка ээ. Биринчи коммерциялык SEM 1965-жылы жеткиликтүү болгон.
AFM менен SEM ортосундагы айырма
1. SEM сүрөттөө үчүн электрондук нурду колдонот, мында AFM механикалык зонд аркылуу бетти сезүү ыкмасын колдонот.
2. AFM беттин 3 өлчөмдүү маалыматын бере алат, бирок SEM 2 өлчөмдүү сүрөттү гана берет.
3. SEMден айырмаланып, AFMде үлгү үчүн атайын процедуралар жок, бул жерде вакуумдук чөйрө жана электрондук нурдан улам көптөгөн алдын ала дарылоо жүргүзүлүшү керек.
4. SEM AFMге салыштырмалуу чоңураак жерди талдай алат.
5. SEM AFMге караганда ылдамыраак сканерлей алат.
6. SEM сүрөткө тартуу үчүн гана колдонулса да, AFM сүрөткө тартуудан тышкары молекулаларды башкаруу үчүн колдонулушу мүмкүн.
7. 1935-жылы киргизилген SEM жакында (1986-жылы) киргизилген AFMге салыштырмалуу бир топ узун тарыхка ээ.
