Principi i estructura del microscopi de la sonda d'escaneig
El principi bàsic de funcionament del microscopi de sonda d'escaneig és utilitzar la interacció entre la sonda i els àtoms i les molècules de la superfície de la mostra, és a dir, quan la sonda i la superfície de la mostra estan a prop de l'escala nanomètrica quan es forma una varietat de camps físics interactius, mitjançant la detecció de les magnituds físiques corresponents i obtenir la topografia superficial de la mostra. El microscopi de sonda d'escaneig es compon de 5 parts: sonda, escàner, sensor de desplaçament, controlador, sistema de detecció i sistema d'imatge.
Controlador a través de l'escàner en la vertical des de la direcció de moviment de la mostra per tal d'estabilitzar la distància entre la sonda i la mostra (o la quantitat física d'interacció) en un valor fix; al mateix temps en el pla horitzontal xy per moure la mostra, de manera que la sonda d'acord amb el camí d'exploració per escanejar la superfície de la mostra. Microscopi de sonda d'escaneig en el cas d'estabilitzar la distància entre la sonda i la mostra, el sistema de detecció detecta el senyal de la interacció entre la sonda i la mostra; en el cas d'estabilitzar la magnitud física de la interacció, la distància entre la sonda i la mostra és detectada pel sensor de desplaçament en direcció vertical. El sistema d'imatge es basa en el senyal de detecció (o la distància entre la sonda i la mostra) a la superfície de la mostra per obtenir imatges i altres processaments d'imatges.
Depenent del camp físic d'interacció entre la sonda i la mostra, els microscopis de sonda d'escaneig es divideixen en diferents famílies de microscopis. Dos dels tipus de microscopis de sonda d'exploració més utilitzats són els microscopis de túnel d'exploració (STM) i els microscopis de força atòmica (AFM). La microscòpia de túnel d'escaneig s'utilitza per examinar l'estructura superficial d'una mostra mitjançant la detecció de la magnitud del corrent de túnel entre la sonda i la mostra a prova. L'AFM detecta la superfície de la mostra detectant la deformació del micro-voladís causada per la força d'interacció entre la punta de la sonda i la mostra (ja sigui atractiva o repulsiva) mitjançant l'ús d'un sensor de desplaçament fotoelèctric.
