Prinsip Kerja dan Penerapan Mikroskop Gaya Atom
1, Prinsip dasar
Mikroskop gaya atom menggunakan gaya interaksi (gaya atom) antara permukaan sampel dan ujung probe halus untuk mengukur morfologi permukaan.
Ujung probe berada pada kantilever kecil yang fleksibel, dan interaksi yang dihasilkan ketika probe menyentuh permukaan sampel terdeteksi dalam bentuk defleksi kantilever. Jarak antara permukaan sampel dan probe kurang dari 3-4nm, dan gaya yang terdeteksi di antara keduanya kurang dari 10-8N. Cahaya dari dioda laser difokuskan pada bagian belakang kantilever. Ketika kantilever membungkuk di bawah pengaruh gaya, cahaya yang dipantulkan dibelokkan, dan fotodetektor yang peka terhadap posisi digunakan untuk membelokkan sudut. Kemudian, data yang terkumpul diolah oleh komputer untuk memperoleh gambar tiga dimensi permukaan sampel.
Probe kantilever lengkap ditempatkan pada permukaan sampel yang dikendalikan oleh pemindai piezoelektrik dan dipindai dalam tiga arah dengan lebar langkah 0,1 nm atau kurang dalam akurasi horizontal. Umumnya, saat memindai permukaan sampel secara detail (sumbu XY), sumbu Z-yang dikontrol oleh umpan balik perpindahan kantilever tetap dan tidak berubah. Nilai sumbu Z-yang memberikan umpan balik pada respons pemindaian dimasukkan ke komputer untuk diproses, menghasilkan gambar observasi (gambar 3D) dari permukaan sampel.
Karakteristik Mikroskop Kekuatan Atom
1. Kemampuan-resolusi tinggi jauh melebihi pemindaian mikroskop elektron (SEM) dan pengukur kekasaran optik. Data tiga-dimensi pada permukaan sampel memenuhi persyaratan penelitian, produksi, dan pemeriksaan kualitas yang semakin mikroskopis.
2. Non destruktif, gaya interaksi antara probe dan permukaan sampel di bawah 10-8N, jauh lebih rendah dibandingkan tekanan pengukur kekasaran stylus tradisional. Oleh karena itu, tidak akan merusak sampel dan tidak ada masalah kerusakan berkas elektron pada pemindaian mikroskop elektron. Selain itu, pemindaian mikroskop elektron memerlukan perlakuan pelapisan pada sampel non-konduktif, sedangkan mikroskop gaya atom tidak.
3. Ini memiliki berbagai aplikasi dan dapat digunakan untuk observasi permukaan, pengukuran ukuran, pengukuran kekasaran permukaan, analisis ukuran partikel, pemrosesan statistik tonjolan dan lubang, evaluasi kondisi pembentukan film, pengukuran langkah ukuran lapisan pelindung, evaluasi kerataan film insulasi antarlapis, evaluasi pelapisan VCD, evaluasi proses perlakuan gesekan film berorientasi, analisis cacat, dll.
4. Perangkat lunak ini memiliki kemampuan pemrosesan yang kuat, dan ukuran tampilan gambar 3D, sudut pandang, warna tampilan, dan kilapnya dapat diatur secara bebas. Dan jaringan, garis kontur, dan tampilan garis dapat dipilih. Manajemen makro pemrosesan gambar, analisis bentuk dan kekasaran penampang, analisis morfologi, dan fungsi lainnya.
