9965379482

Analiza możliwości pomiarów nanotopografii 9_

kazuje obraz rzeczywistych kolorów badanej próbki. Mikroskopy tego typu pracują w dwóch trybach:

-    transmisyjnym - dane na temat topografii powierzchni uzyskuje się ze światła, które przeszło przez próbkę;

-    odbiorczym - zbierane jest światło odbite od próbki i na tej podstawie tworzony jest obraz powierzchni.

2.2. Mikroskopy sił atomowych

Z punktu widzenia budowy maszyn najbardziej przydate ze względu na rozdzielczość i uniwersalność są mikroskopy z grupy AFM. Mogą one pracować w trzech trybach:

-    kontaktowym - C-AFM - w zakresie sił odpychających (rys. 2), mierzone jest ugięcie się dźwigni;

-    bezkontaktowym - NC-AFM - dźwignia pomiarowa wprawiana jest w drganie o częstotliwości bliskiej rezonansu, a detektor bada zmianę amplitudy lub częstotliwości drgań;

-    z kontaktem przerywanym - ICM-AFM - podobnie jak w trybie bezkontaktowym dźwignia wprawiana jest w drgania, jednak drga znacznie bliżej powierzchni próbki i co pewien czas jej dotyka.

Wychylenie dźwigni mierzy się najczęściej za pomocą fotodetektora sprawdzającego przesunięcie wiązki laserowej odbitej od dźwigni. W celu zwiększenia dokładności odczytu ugięcia dźwigni w C-AFM stosuje się czasami skaningowy mikroskop tunelowy, a w pozostałych trybach stosuje się specjalne materiały zmieniające opór elektryczny, np. przy zmianie kształtu nanorurki.

Każdy z tych trybów ma wady i zalety, które należy uwzględnić przy wyborze metody badania danej próbki.

3. INTERFEROMETRY

Maksymalna rozdzielczość mikroskopów optycznych wynosi ok. 500 nm. Jest to związane z ograniczeniami optyki, ale przede wszystkim z falą elektromagnetyczną użytą do pomiaru, czyli falą światła widzialnego. Jednym ze sposobów pokonania tego ograniczenia jest użycie fali o innej długości, np. wiązki elektronów, która, jak każde ciało będące w ruchu, jest źródłem fali elektromagnetycznej. Innym wyjściem jest skorzystanie ze zjawiska interferencji, czyli nałożenia się dwóch fal.