Charakterystyka mikroskopów z sondą skanującą
Mikroskop z sondą skanującą to ogólne określenie różnych nowych mikroskopów sondujących (mikroskop sił atomowych, mikroskop sił elektrostatycznych, mikroskop sił magnetycznych, skaningowy mikroskop przewodności jonowej, skaningowy mikroskop elektrochemiczny itp.) opracowanych na bazie skaningowego mikroskopu tunelowego. Jest to instrument do analizy powierzchni opracowany w ostatnich latach na arenie międzynarodowej.
Mikroskop z sondą skanującą to trzeci rodzaj mikroskopu, który obserwuje struktury materialne w skali atomowej, po polowej mikroskopii jonowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej-o wysokiej rozdzielczości. Biorąc za przykład skaningowy mikroskop tunelowy (STM), jego rozdzielczość poprzeczna wynosi 0,1 ~ 0,2 nm, a rozdzielczość głębokości wzdłużnej wynosi 0,01 nm. Dzięki takiej rozdzielczości można wyraźnie zaobserwować pojedyncze atomy lub cząsteczki rozmieszczone na powierzchni próbki. Tymczasem mikroskopy z sondą skanującą można również wykorzystywać do obserwacji i badań w środowisku powietrza, innych gazów lub cieczy.
Mikroskopy z sondą skanującą charakteryzują się takimi cechami, jak rozdzielczość atomowa, transport atomowy i nanomikrofabrykacja. Jednakże ze względu na różne zasady działania różnych mikroskopów skaningowych informacje o powierzchni próbki odzwierciedlone w wynikach są bardzo różne. Skaningowy mikroskop tunelowy mierzy informacje o rozkładzie elektronów na powierzchni próbki z rozdzielczością na poziomie atomowym, ale nadal nie jest w stanie uzyskać prawdziwej struktury próbki. Mikroskopia atomowa wykrywa informacje o interakcjach między atomami, uzyskując w ten sposób informację o rozmieszczeniu rozkładu atomów na powierzchni próbki, co stanowi prawdziwą strukturę próbki. Z drugiej strony mikroskopia sił atomowych nie jest w stanie zmierzyć informacji o stanie elektronowym, które można porównać z teorią, więc oba mają swoje mocne i słabe strony.
