مبدأ وهيكل الفحص المجهري الماسح
مبدأ العمل الأساسي للمجهر المجهري للمسح هو استخدام التفاعل بين المسبار والذرات والجزيئات الموجودة على سطح العينة، أي عندما يكون المسبار وسطح العينة قريبين من مقياس النانومتر، تكون المجالات الفيزيائية للتفاعلات المختلفة يتم تشكيلها، ويتم الحصول على الشكل السطحي للعينة عن طريق قياس الكميات الفيزيائية المقابلة. يتكون الفحص المجهري لمسبار المسح من المسبار والماسح الضوئي ومستشعر الإزاحة وجهاز التحكم ونظام الكشف ونظام الصورة.
تقوم وحدة التحكم بتحريك العينة في اتجاه عمودي من خلال الماسح الضوئي لتثبيت المسافة (أو الكمية المادية للتفاعل) بين المسبار والعينة عند قيمة ثابتة؛ قم بتحريك العينة في المستوى الأفقي xy في نفس الوقت، بحيث يقوم المسبار بمسح سطح العينة على طول مسار المسح. يكتشف الفحص المجهري لمسبار المسح إشارات الكمية الفيزيائية ذات الصلة للتفاعل بين المسبار والعينة عندما تكون المسافة بين المسبار والعينة مستقرة؛ في ظل حالة التفاعل المستقر للكميات الفيزيائية، يتم اكتشاف المسافة بين المسبار والعينة بواسطة مستشعر الإزاحة الرأسي. يقوم نظام الصور بمعالجة الصور على سطح العينة بناءً على إشارة الكشف (أو المسافة بين المسبار والعينة).
وفقًا للمجالات الفيزيائية المختلفة للتفاعل بين المسبار والعينة، ينقسم الفحص المجهري لمسبار المسح إلى سلسلة مختلفة من المجاهر. من بينها، مجهر المسح النفقي (STM) ومجهر القوة الذرية (AFM) هما مجهران مسبار المسح شائع الاستخدام. يكتشف مجهر المسح النفقي البنية السطحية للعينة عن طريق الكشف عن تيار النفق بين المسبار والعينة المقاسة. يكشف مجهر القوة الذرية سطح العينة عن طريق الكشف عن التشوه الكابولي الصغير الناجم عن قوة التفاعل بين الطرف والعينة (والتي قد تكون جذابة أو مثيرة للاشمئزاز) من خلال مستشعر الإزاحة الكهروضوئية.
