Prinsip dan Struktur Mikroskop Probe Pemindaian
Prinsip kerja dasar mikroskop probe pemindai adalah memanfaatkan interaksi antara probe dan molekul atom pada permukaan sampel, yaitu medan fisik yang dibentuk oleh berbagai interaksi ketika probe dan permukaan sampel mendekati skala nano, dan memperoleh morfologi permukaan sampel dengan mendeteksi besaran fisis yang sesuai. Mikroskop probe pemindaian terdiri dari lima bagian: probe, pemindai, sensor perpindahan, pengontrol, sistem deteksi, dan sistem pencitraan.
Pengontrol menggunakan pemindai untuk memindahkan sampel ke arah vertikal untuk menstabilkan jarak (atau kuantitas interaksi fisik) antara probe dan sampel pada nilai tetap; Pindahkan sampel secara bersamaan pada bidang horizontal x-y sehingga probe memindai permukaan sampel di sepanjang jalur pemindaian. Pemindaian mikroskop probe mendeteksi sinyal kuantitas fisik yang relevan dari interaksi antara probe dan sampel dalam sistem deteksi, dengan tetap menjaga jarak stabil antara probe dan sampel; Dalam kasus interaksi kuantitas fisik yang stabil, jarak antara probe dan sampel dideteksi oleh sensor perpindahan dalam arah vertikal. Sistem pencitraan melakukan pemrosesan gambar pada permukaan sampel berdasarkan sinyal deteksi (atau jarak antara probe dan sampel).
Mikroskop probe pemindaian dibagi menjadi rangkaian mikroskop yang berbeda berdasarkan bidang interaksi fisik yang berbeda antara probe yang digunakan dan sampel. Mikroskop scanning tunneling (STM) dan mikroskop gaya atom (AFM) adalah dua jenis mikroskop probe pemindaian. Mikroskop penerowongan pemindaian mendeteksi struktur permukaan sampel dengan mengukur besarnya arus penerowongan antara probe dan sampel yang diuji. Mikroskop gaya atom menggunakan sensor perpindahan fotolistrik untuk mendeteksi deformasi kantilever mikro yang disebabkan oleh gaya interaksi antara ujung jarum dan sampel (yang mungkin bersifat tarik menarik atau tolak menolak) untuk mendeteksi permukaan sampel.
