מיקרוסקופ כוח אטומי ויישומו
מיקרוסקופ כוח אטומי הוא מיקרוסקופ בדיקה סורק שפותח מהעיקרון הבסיסי של סריקת מיקרוסקופ מנהור. הופעתו של מיקרוסקופ הכוח האטומי שיחקה ללא ספק תפקיד בקידום התפתחות הננוטכנולוגיה. מיקרוסקופ הבדיקה הסורק המיוצג על ידי מיקרוסקופ הכוח האטומי הוא כינוי כללי לסדרה של מיקרוסקופים המשתמשים בבדיקה קטנה כדי לסרוק על פני הדגימה כדי לספק תצפית בהגדלה גבוהה. סריקת AFM יכולה לספק מידע על מצב פני השטח של סוגים שונים של דוגמאות. בהשוואה למיקרוסקופים קונבנציונליים, היתרון של מיקרוסקופ כוח אטומי הוא בכך שהיא יכולה לצפות במשטח הדגימה בהגדלה גבוהה בתנאים אטמוספריים, וניתן להשתמש בה כמעט לכל הדגימות (עם דרישות מסוימות לגימור פני השטח), וניתן להשתמש במשטח הדגימה. מתקבל ללא הכנה אחרת לדוגמא. תמונה תלת מימדית של ה. זה יכול גם לבצע חישוב חספוס, עובי, רוחב צעד, דיאגרמת בלוקים או ניתוח גודל חלקיקים על תמונת הטופוגרפיה התלת-ממדית הסרוקה.
AFM יכול לזהות דגימות רבות ולספק נתונים עבור מחקר משטח ובקרת ייצור או פיתוח תהליכים, אשר לא ניתן לספק על ידי מדי חספוס משטח סריקה קונבנציונליים ומיקרוסקופים אלקטרונים.
תכונות של מיקרוסקופיה כוח אטומי
1. יכולות ברזולוציה גבוהה עולות בהרבה על אלו של מיקרוסקופים אלקטרונים סורקים (SEM), ומדדי חספוס אופטיים. הנתונים התלת מימדיים של משטח המדגם עומדים בדרישות המיקרוסקופיות יותר ויותר של מחקר, ייצור ובדיקת איכות.
2. לא הרסני, כוח האינטראקציה בין הבדיקה למשטח הדגימה קטן מ-10-8N, שהוא נמוך בהרבה מהלחץ של מד החספוס הקודם, כך שהוא לא יפגע בדגימה, ושם אין בעיה של נזק לקרן אלקטרונים במיקרוסקופ האלקטרונים הסורק. בנוסף, מיקרוסקופ אלקטרונים סריקת דורש ציפוי של דגימות לא מוליכות, בעוד שמיקרוסקופ כוח אטומי לא.
3. ניתן להשתמש בו במגוון רחב של יישומים, כגון תצפית פני השטח, מדידת גודל, מדידת חספוס פני השטח, ניתוח גודל החלקיקים, עיבוד סטטיסטי של בליטות ובורות, הערכת תנאי היווצרות הסרט, מדידת שלבי גודל שכבת מגן, שטוחות הערכת סרטי בידוד בין-שכבתיים, הערכת ציפוי VCD, הערכת תהליך טיפול בחיכוך של סרט מכוון, ניתוח פגמים וכו'.
4. לתוכנה פונקציות עיבוד חזקות, וניתן להגדיר באופן חופשי את גודל תצוגת התמונה התלת מימדית, זווית הצפייה, צבע התצוגה והברק. ויכול לבחור רשת, קו מתאר, תצוגת קו. ניהול מאקרו של עיבוד תמונה, ניתוח צורה וחספוס חתך, ניתוח טופוגרפיה ופונקציות נוספות.
