원자현미경(AFM) 시스템 구조
1. 힘 감지 섹션:
원자현미경(AFM) 시스템에서 감지되는 힘은 원자 사이의 반 데르 발스 힘입니다. 따라서 이 시스템에서는 캔틸레버를 사용하여 원자 사이의 힘 변화를 감지합니다. 이 마이크로 캔틸레버는 길이, 너비, 탄성 계수, 바늘 끝 모양과 같은 특정 사양을 가지며 이러한 사양의 선택은 시료의 특성과 다양한 작동 모드를 기반으로 하며 다양한 유형의 프로브가 선택됩니다.
2 위치 감지 섹션:
원자현미경(AFM) 시스템에서는 바늘 끝과 시료 사이에 상호 작용이 있을 때 캔틸레버 캔틸레버가 흔들리게 됩니다. 따라서 캔틸레버 끝 부분에 레이저를 조사하면 캔틸레버의 스윙으로 인해 반사광의 위치도 바뀌게 되어 오프셋이 발생하게 됩니다. 전체 시스템에서 레이저 스폿 위치 검출기는 오프셋을 기록하고 SPM 컨트롤러의 신호 처리를 위해 이를 전기 신호로 변환하는 데 사용됩니다.
3 피드백 시스템:
원자간력현미경(AFM) 시스템에서는 레이저 검출기에 의해 신호가 받아들여진 후 피드백 시스템에서 피드백 신호로 내부 조정 신호로 사용되며, 보통 압전 세라믹 튜브로 만들어진 스캐너를 구동하여 이동시킨다. 시료와 바늘 끝 사이에 적절한 힘을 유지하기 위해 적절하게 조정합니다.
원자현미경(AFM)은 위의 세 부분을 결합하여 시료의 표면 특성을 나타냅니다. AFM 시스템에서는 작은 캔틸레버를 사용하여 바늘 끝과 시료 사이의 상호 작용을 감지합니다. 이 힘으로 인해 캔틸레버가 흔들리게 되고 레이저를 사용하여 캔틸레버 끝 부분을 조사합니다. 스윙이 형성되면 반사광의 위치가 변경되어 오프셋이 발생합니다. 이때 레이저 검출기는 이 오프셋을 기록하고 피드백 시스템에 신호를 제공하여 시스템의 적절한 조정을 용이하게 합니다. 마지막으로 샘플의 표면 특성을 이미지 형태로 제시합니다.
