تقنية تسريع الفحص المجهري
تقدمت التكنولوجيا المجهرية بسرعة أثناء تطوير الأدوات المعاصرة ، مواكبة لتقدم المعرفة والتكنولوجيا البشرية. كما تم دفع البحث العلمي وتطوير المواد إلى عالم صغير لم يسمع به من قبل مع تطوير التكنولوجيا المجهرية الجديدة. يمكن أن تستفيد العديد من مجالات الدراسة ، مثل مواد البوليمر والمواد الإلكترونية الضوئية والمواد النانوية والمواد البيولوجية وما إلى ذلك ، من استخدام مجهر القوة الذرية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام مجساته لمعالجة الذرات أو الجزيئات السطحية ، مما يفتح إمكانيات جديدة للبحث العلمي.
تم تطوير مجهر مسح نفقي ، يمكنه التقاط صور للذرات الفردية على السطح وهو أسرع بثلاث مرات على الأقل من المجاهر الحالية ، بواسطة الفيزيائي بجامعة كورنيل كيث سوابر باستخدام تقنية القياس في الإلكترونيات النانوية. مائة مرة أسرع. يمكن استخدام النفق الكمي أو نفق الإلكترون بواسطة مجهر المسح النفقي لتحديد الفصل بين كاشف من نوع الإبرة وسطح موصل.
اكتشف الباحثون أنه يمكنهم الاستفادة من قدرة الموجة على الانعكاس نحو مصدر الموجة عن طريق إضافة مصدر موجة تردد لاسلكي إضافي وتوصيل موجة عبر شبكة مباشرة إلى مجهر المسح النفقي لقياس مقاومة تقاطع النفق. تستخدم تقنية مقياس الانعكاس كبلًا عاديًا كطريق للموجات عالية التردد ، ولا تتأثر السرعة بحد قدرة الكابل. يتم بعد ذلك رفع الكاشف بضع أنجسترومات فوق سطح العينة بجهد صغير يتم تطبيقه عبر العينة.
يجب التأكيد على أن مجهر المسح النفقي المثالي سيكون قادرًا على جمع البيانات بمعدل واحد جيجاهيرتز ، أو مليار دورة في الثانية ، بأسرع ما يمكن أن تستمر الإلكترونات في التحرك أسفل النفق. ومع ذلك ، فإن سرعة مجهر المسح النفقي النموذجي ، والتي تكون في حدود 1 كيلو هرتز أو حتى أبطأ ، مقيدة بسعة كابل دائرة القراءة أو تخزين الطاقة.
يجب التأكيد على أن مجهر المسح النفقي المثالي سيكون له عرض نطاق يبلغ مليار دورة في الثانية ومعدل واحد جيجاهيرتز ، أو السرعة التي يمكن أن تستمر بها الإلكترونات في الحركة عبر النفق. ومع ذلك ، فإن سعة كبل دائرة القراءة أو تخزين الطاقة يحدان من سرعة مجهر المسح النفقي القياسي ، مما يجعله بطيئًا للغاية - بترتيب 1 كيلو هرتز أو حتى أقل.
