עקרון עבודה והרכב מבני של מיקרוסקופ בדיקה סריקה
עקרון העבודה הבסיסי של מיקרוסקופ בדיקה סורק הוא לנצל את האינטראקציות בין הבדיקה למולקולות האטומיות על פני הדגימה, כלומר, השדות הפיזיקליים הנוצרים מאינטראקציות שונות כאשר הבדיקה ומשטח הדגימה מתקרבים לננומטרים, ולקבל את מורפולוגיה פני השטח של הדגימה על ידי זיהוי הכמויות הפיזיקליות המתאימות. מיקרוסקופ הבדיקה הסורק מורכב מחמישה חלקים: בדיקה, סורק, חיישן תזוזה, בקר, מערכת זיהוי ומערכת הדמיה.
הבקר משתמש בסורק כדי להזיז את הדגימה בכיוון אנכי כדי לייצב את המרחק (או הכמות הפיזית של אינטראקציה) בין הבדיקה לדגימה בערך קבוע; הזיזו בו זמנית את המדגם במישור האופקי xy כך שהבדיקה סורקת את פני הדגימה לאורך נתיב הסריקה. מיקרוסקופ בדיקה סורק מזהה את אותות הכמות הפיזיקלית הרלוונטית של האינטראקציה בין הבדיקה לדגימה במערכת הגילוי, תוך שמירה על מרחק יציב בין הבדיקה לדגימה; במקרה של אינטראקציה יציבה של כמויות פיזיקליות, המרחק בין הבדיקה לדגימה מזוהה על ידי חיישן תזוזה בכיוון האנכי. מערכת ההדמיה מבצעת עיבוד תמונה על פני הדגימה על סמך אות הזיהוי (או המרחק בין הבדיקה לדגימה).
מיקרוסקופי בדיקה סורקים מחולקים לסדרות שונות של מיקרוסקופים המבוססים על שדות האינטראקציה הפיזיים השונים בין הבדיקות המשמשות לבין הדגימה. מיקרוסקופ מנהור סורק (STM) ומיקרוסקופ כוח אטומי (AFM) הם שני סוגים נפוצים של מיקרוסקופי בדיקה סורקים. מיקרוסקופ מנהור סורק מזהה את מבנה פני השטח של דגימה על ידי מדידת גודל זרם המנהור בין הבדיקה לדגימה הנבדקת. מיקרוסקופ כוח אטומי משתמש בחיישן תזוזה פוטו-אלקטרי כדי לזהות את עיוות המיקרו שלוחה הנגרם על ידי כוח האינטראקציה בין קצה המחט לדגימה (שעשוי להיות מושך או דוחה) כדי לזהות את פני השטח של המדגם.
