الفحص المجهري للمسبار ( SPM ) هو فرع من فروع الفحص المجهري يمثل صورًا للأسطح باستعمال مسبار مادي يقوم بمسح العينة.
خصائص الفحص المجهري للمسبار
- تأسست SPM في عام 1981 مع اختراع مجهر المسح النفقي، وهو أداة لتصوير الأسطح على المستوى الذري، وتم إجراء أول تجربة مجهر مسح نفقي ناجح بواسطة جيرد بينيج وهاينريش روهرر.
- كان مفتاح نجاحهم هو استخدام حلقة التغذية الراجعة لتنظيم مسافة الفجوة بين العينة والمسبار، ويمكن للعديد من مجاهر مجسات المسح تصوير عدة تفاعلات في وقت واحد، وتسمى طريقة استخدام هذه التفاعلات للحصول على صورة بشكل عام الوضع.
- يختلف الدقة إلى حد ما من تقنية إلى أخرى، لكن بعض عمليات المسبار تصل إلى دقة ذرية مثيرة للإعجاب، وهذا يعود إلى حد كبير إلى أن المشغلات الكهرضغطية يمكنها عمل الحركات بدقة على المستوى الذري أو أحسن في الأمر الإلكتروني.
- هذه المجموعة من العمليات يمكن أن يطلق عليها تقنيات كهرضغطية، حيث أن الرابط المشترك الآخر هو أن المعلومات يتم أخذها عادةً كشبكة ثنائية الأبعاد من نقاط البيانات، ويتم تصورها بلون كاذب كصورة كمبيوتر.
- لتشكيل الصور، يتم مسح المجاهر النقطية بمسح ضوئي للطرف الموجود على السطح، وفي نقاط منفصلة في المسح النقطي يتم تسجيل قيمة، حيث يتم عرض هذه القيم المسجلة كخريطة حرارية لإنتاج صور STM النهائية، وعادة ما يتم ذلك باستخدام مقياس ألوان أبيض وأسود أو برتقالي.
وضع التفاعل المستمر في الفحص المجهري للمسبار
- في وضع التفاعل المستمر، ويشار إليه غالبًا باسم في التغذية المرتدة، ويتم استخدام حلقة التغذية الراجعة لتحريك المسبار فعليًا بالقرب من السطح أو بعيدًا عنه في المحور z قيد الدراسة للحفاظ على تفاعل مستمر.
- يعتمد هذا التفاعل على نوع (SPM)، لمسح المجهر النفقي، ويكون التفاعل هو تيار النفق بالنسبة لوضع الاتصال (AFM) أو (MFM)، ويكون انحراف ناتئ، وما إلى ذلك.
- نوع حلقة التغذية الراجعة المستخدمة عادة ما تكون حلقة PI، وهي حلقة (PID)، حيث تم ضبط الكسب التفاضلي على صفر؛ لأنه يضخم الضوضاء.
