المجهر التحقيقي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
Fairytale key enter.png لقد اقترح نقل صفحة المجهر التحقيقي إلى مجهر ماسح. عندما يتم التوصل إلى اتفاق بشأن النقل في صفحة النقاش، سيقوم أحد الإداريين بنقلها.
احتذر هذه المقالة بها مصطلحات غير موثقة يجب إضافة مصدرها العربي وإلا لا يؤخذ بها.
يمكنك تصحيح أي مصطلح، أو إضافة مصدر جيد بالضغط على رمز الكتاب في شريط التحرير.
Writing Magnifying.PNG عنوان هذه المقالة ومحتواها بحاجة لمراجعة، لضمان صحة المعلومات وإسنادها وسلامة أسلوب الطرح ودقة المصطلحات، وعلاقتها بالقارئ العربي، ووجود الروابط الناقصة، لأنها ترجمة مباشرة (تقابل كل كلمة بكلمة) من لغة أجنبية.
Arwikify.svg يرجى إعادة صياغة هذه المقالة باستخدام التنسيق العام لويكيبيديا، مثل إضافة الوصلات والتقسيم إلى الفقرات وأقسام بعناوين. (ديسمبر 2013)

مسح المجهر التحقيقي يعد المجهر التحقيقي SPM أحد انواع المجاهر الذي يشكل صور الاسطح باستخدام اداة ماديه تقوم بفحص العينه. ويتم الحصول على صوره سطحيه بتحريك المسبارميكانيكيا بمسحه نقطيه للعينه سطرا بسطروتسجيل تفاعل المسبار سطحيا كوظيفة للموقف. اكتشف المجهر التحقيقي SPM عندما اخترع مجهر المسح الضوئي في عام 1981. ان العديد من المجاهر التحقيقيه يمكن ان تصور عدة تفاعلات في وقت واحد. يطلق على طريقة التفاعلات التي تحدث عند الحصول على صوره بالصيغه . ان الحل يختلف من تقنية إلى اخرى ولكن بعض تقنيات المسابيرالتحقيقيه تحقق حلول عجيبه بدلا من الذريه انهم مدينون بشكل كبير إلى قدرة هذه المحركات لتنفيذ الاقتراحات الكهروضغطية بتفصيل ودقه على المستوى الذري أو أفضل على القيادة الالكترونية. ومن الممكن وعل ى نحو صحيح استخدام هذه المجموعة من التقنيات(التقنيات الكهروضغطيه. القاسم المشترك الآخرهو البيانات التي عادة يتم الحصول عليها على شكل شبكة ثنائية الأبعاد من نقاط البيانات، تظهر في لون خاطى[بحاجة لمصدر] كصورة كمبيوتر.

انشاء انواع من المجاهر التحقيقيه[عدل]

• AFM,قوة المجهر الذريه[1] o محتويات قوة المجهر الذريه. o محتويات ليس لها علاقه بقوة المجهر الذريه. o فعالية اتصال قوة المجهر الذرية. o تصنت قوة المجهر الذرية. • BEEM,المجهر البلاستيكي ذو الانبعاثات الالكترونية[2] • CFM,مجاهر ذو قوه كيمائية. • CC-AFM,المجهر الموصل للقوه الذرية[3] • ECSTM مجهرالمسح الكهروكيمائي [4] • EFM,قوة المجهر الكهربائية.[5] • FluidFM6 مجهر خلية القوة النووية.[6] • FFM,قوة تشكيل المجهر.[7] • FOSPM,الميزه الأصلية لمجهر المسح التحقيقي .[8] • KPFM,مجهر القوة التحقيقي كيلفن.[9]

• MFMFM,مجهر القوة المغناطيسية.[11] • MRFM,مجهر قوة الرنين المغناطيسي.[12] • NSOM,المجهر القريب من مجال المسح الضوئي.او SNOM,(مجهر المسح القريب من المجال الضوئي.[13] • PFM,الشكل المعدل لقوة المجهر.[14] • PSTM,وحدة الكم الضوئي للمجهر النفقي. • ptms,المجهر الحراري الضوئي.[15] • SCM,مسح سعة المجهر. • SECM,المسح المجهري الكهروكيمائي. • SGM,مجهر بوابة المسح الضوئي.[16] • SHPM,مسح قاعة المجهر التحقيقي.[17] • SICM,مجهر مسح تصرف الايون الكيمائي.[18] • SPSMمجهر مسح تدورالاستقطاب النفقي .[19] • SSRM,مجهر مسح نشر الصلابه.[20] • SThM,مجهر المسح الحراري.[21] • STM,مجهر المسح النفقي.[22] • STP,جهد المسح النفقي.[23] • SVM,مجهر مسح فلطية التيار الكهربائي [24] • SXSTM,المجهر النفقي لمسح سنكروترون الاشعه السينيه [25] من اكثر هذه التقنيات استخداما وشيوعا لقياس الخشونه هي مجهر القوة الذرية و مجهر المسح النفقي.

كيف يكون راس المسبار[عدل]

ان طبيعة مجهر مسح المسبار يعتمد داخليا على نوع مجهر مسح المسبار المستخدم للمسح ومع ذلك قد تشترك جمعيها في كل الخصائص او على الاقل في بعضها في مجهر مسح المسبار. ومن المهم جدا ان يكون راس المسبار حادا جدا . راس المسبار يحدد دقة المجهر وان ووضوح وحدة المسبار هي أفضل دقه. للحصول على دقه عند تصوير الذرة يجب ان يكون المسبار ينتهي بذره واحده. ان عديد من ما يعتمد على مجهر مسح المسبار مثال مجهر قوة الذرة ومجهر القوة المغناطيسي كل مابداخلها و كامل المسبار يتكون من حمض[26] يتكون من نيتريد السليكون لاجراء تحقيق المسابير تحتاج إلى مجهر المسح النفقي و مجهر مسح السعه من بين المجاهر الاخرى وعادة تتكون من البلاتين و الايرديوم كسلك للعمليات المحيطة او التنغستن للعمليلت الفائقه. وهناك مواد اخرى مثل الذهب الذي يستخدم احيانا اما لاسباب بسيطه وسهله او اذا كان مجهر مسح المسبار يكون ل يجمع مع تجارب اخرى مثل ان تكون بالاتجاه المعاكس. يتم قطع تحقيقات البلاتين / الايريديوم (والأشياء الاخرى) عادة باستخدام قواطع للاسلاك حادة، والطريقه الأمثل هي قطع معظم الطريق من خلال السلك ومن ثم السحب لالتقاط آخر السلك ,مما يزيد من احتمال إنهاء ذرة واحدة. وتحفر اسلاك التنغستن عادة الكتروكيمائيا وبعدها تحتاج طبقة الاكسيد لازالة الراس مرة واحده في الحالات الفائقه. انه ليس شائعا في مجهر مسح المسبار التحقيقي سواء تم شراوءه او محلي الصنع ان لايصور المطلوب بدقه. هذا يمكن أن يكون الطرف الذي هو حادة جدا أوالمسبار التحقيقي ان يكون من ذروة واحدة مما يدي إلى تضاعف الصورة أوان تكون الصورة كالشبح . . وبالنسبة لبعض مسابير التحقيق فان من الممكن تعديل قمةالراس ويتم هذا عادة اما بتحطيم الراس حتى الوصول إلى السطح أو من خلال تطبيق حقل كهربائي كبير. ويتحقق هذا الأخير من خلال تطبيق الجهد التحيز (النظام 10) بين الراس والعينة، وهذه المسافة هي عادة أنجسترومز 1-3، حيث يتم إنشاء حقل كبير جدا

مزايا المسح المجهري التحقيقي[عدل]

• لاتقتصر دقة المجاهر بواسطة الحيود انما بحجم وحدة تخزين التفاعل التحقيقي مثال على ذلك وظيفة نقطة الانتشار التي يمكن ان تكون صغيره كابعض الأميال. اذا فان القدرة الفروق الموضعيه الصغيرة في ارتفاع الشي مثل 135ميل خطوه على 100 سيلكون فانه لا مثيل له. يمتد تفاعل مسبر التحقيقي فقط عبر الذرة الراسيه أو الذرات المشاركة في التفاعل. • ويمكن ان يستخدم التفاعل لتعديل نموذج لانشاء هياكل صغيره بجهاز النانو لاثو غرافي. • خلافا لأساليب المجهر الإلكتروني فالعينات لا تتطلب إلى فراغ جزئي ولكن يمكن ملاحظتها في الهواء عند درجة حرارة وضغط قياسي أو أثناء الغمر في حوض التفاعل السائل.

4 عيوب المسح المجهري التحقيقي[عدل]

• انه يصعب في بعض الأحيان تحديد الجزء المفصول من راس الماسح. يتضح تاثيره على نتايج البيانات اذا كانت العينه تختلف كثيرا في ارتفاع المسافة بجانب 10 نانو ميتر او اقل من ذلك. • تقنيات المسح الضوئي عادة ما تكون أبطأ في الحصول على الصور، ونظرا لعمليات المسح. ونتيجة لذلك، تبذل جهود لتحسين كبير في معدل المسح الضوئي ومثل كل تقنيات المسح ترسيخ المعلومات الأساسية مع تسلسل الوقت يفتح الباب أمام الشكوك في القياس كما يقال من المسافات والزوايا الجانبية والتي تنشأ نتيجة لتاثيرات الوقت مثل انجراف العينة، وردة الفعل والاهتزاز الميكانيكي • وعامة حجم الصورة الأقصى يكون صغيرا. • وعادة يكون المجهر التحقيقي مفيدا لتجربة دفن الصلب او السائل.

تحليل وتصوير البرمجيات[عدل]

في جميع الحالات وعلى عكس المجاهر البصرية تقديم البرامج هو ضروري لإنتاج صور ويتم إنتاج مثل هذه البرامج كجزء لايتجزاء من قبل الشركات المصنعة و أيضا كاأداة متاحة كملحق لمجموعات العمل المتخصصة أو الشركات. الحزم الرئيسية المستخدمة هي • المجانيه Gwyddion, WSxM التي استتها Nanotec • التجارية FemtoScan على الانترنت [27] (التي وضعها مركز التكنولوجيات المتقدمة)، SPIP (التي وضعتها ImageMet)، MountainsMap SPM (التي وضعتها الأمواج الرقمية)

مراجع[عدل]

  1. ^ Binnig، G.؛ C. F. Quate, Ch. Gerber (1986-03-03). "Atomic Force Microscope". Physical Review Letters 56 (9): 930–933. Bibcode:1986PhRvL..56..930B. doi:10.1103/PhysRevLett.56.930. PMID 10033323. 
  2. ^ Kaiser، W. J.؛ L. D. Bell (1988). "Direct investigation of subsurface interface electronic structure by ballistic-electron-emission microscopy". Physical Review Letters 60 (14): 1406–1409. Bibcode:1988PhRvL..60.1406K. doi:10.1103/PhysRevLett.60.1406. PMID 10038030. 
  3. ^ Zhang، L.؛ T. Sakai, N. Sakuma, T. Ono, K. Nakayama (1999). "Nanostructural conductivity and surface-potential study of low-field-emission carbon films with conductive scanning probe microscopy". Applied Physics Letters 75 (22): 3527–3529. Bibcode:1999ApPhL..75.3527Z. doi:10.1063/1.125377. 
  4. ^ Higgins, S. R.; R. J. Hamers(1996-03). "Morphology and dissolution processes of metal sulfide minerals observed with the electrochemical scanning tunneling microscope".J. Vac. Sci. Technol. B14: 1360–1364, AVS. doi:10.1116/1.589098. Retrieved on 2009-10-05. 
  5. ^ Weaver، J. M. R.؛ David W. Abraham (1991). "High resolution atomic force microscopy potentiometry". Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures 9 (3): 1559–1561. Bibcode:1991JVSTB...9.1559W. doi:10.1116/1.585423. 
  6. ^ Meister، André؛ Gabi، Michael؛ Behr، Pascal؛ Studer، Philipp؛ Vörös، János؛ Niedermann، Philippe؛ Bitterli، Joanna؛ Polesel-Maris، Jérôme؛ Liley، Martha؛ Heinzelmann، Harry؛ Zambelli، Tomaso (2009). "FluidFM: Combining Atomic Force Microscopy and Nanofluidics in a Universal Liquid Delivery System for Single Cell Applications and Beyond". Nano Letters 9 (6): 2501–2507. Bibcode:2009NanoL...9.2501M. doi:10.1021/nl901384x. ISSN 1530-6984. 
  7. ^ Fritz, M.; M. Radmacher, N. Petersen, H. E. Gaub(1994-05). "Visualization and identification of intracellular structures by force modulation microscopy and drug induced degradation"in The 1993 international conference on scanning tunneling microscopy.The 1993 international conference on scanning tunneling microscopy12: 1526–1529, Beijing, China:AVS. doi:10.1116/1.587278. Retrieved on 2009-10-05. 
  8. ^ R. V. Lapshin (2011). H. S. Nalwa, الناشر. Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (PDF). USA: American Scientific Publishers. صفحات 105–115. ISBN 1-58883-163-9. 
  9. ^ Nonnenmacher، M.؛ M. P. O'Boyle, H. K. Wickramasinghe (1991). "Kelvin probe force microscopy". Applied Physics Letters 58 (25): 2921–2923. Bibcode:1991ApPhL..58.2921N. doi:10.1063/1.105227. 
  10. ^ Hartmann، U. (1988). "Magnetic force microscopy: Some remarks from the micromagnetic point of view". Journal of Applied Physics 64 (3): 1561–1564. Bibcode:1988JAP....64.1561H. doi:10.1063/1.341836. 
  11. ^ Sidles، J. A.؛ J. L. Garbini, K. J. Bruland, D. Rugar, O. Züger, S. Hoen, C. S. Yannoni (1995). "Magnetic resonance force microscopy". Reviews of Modern Physics 67 (1): 249. Bibcode:1995RvMP...67..249S. doi:10.1103/RevModPhys.67.249. 
  12. ^ BETZIG، E.؛ J. K. TRAUTMAN, T. D. HARRIS, J. S. WEINER, R. L. KOSTELAK (1991-03-22). "Breaking the Diffraction Barrier: Optical Microscopy on a Nanometric Scale". Science 251 (5000): 1468–1470. Bibcode:1991Sci...251.1468B. doi:10.1126/science.251.5000.1468. PMID 17779440. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-05. 
  13. ^ Roelofs، A.؛ U. Bottger, R. Waser, F. Schlaphof, S. Trogisch, L. M. Eng (2000). "Differentiating 180° and 90° switching of ferroelectric domains with three-dimensional piezoresponse force microscopy". Applied Physics Letters 77 (21): 3444–3446. Bibcode:2000ApPhL..77.3444R. doi:10.1063/1.1328049. 
  14. ^ Reddick، R. C.؛ R. J. Warmack, T. L. Ferrell (1989-01-01). "New form of scanning optical microscopy". Physical Review B 39 (1): 767. Bibcode:1989PhRvB..39..767R. doi:10.1103/PhysRevB.39.767. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-05. 
  15. ^ Matey، J. R.؛ J. Blanc (1985). "Scanning capacitance microscopy". Journal of Applied Physics 57 (5): 1437–1444. Bibcode:1985JAP....57.1437M. doi:10.1063/1.334506. 
  16. ^ Eriksson، M. A.؛ R. G. Beck, M. Topinka, J. A. Katine, R. M. Westervelt, K. L. Campman, A. C. Gossard (1996-07-29). "Cryogenic scanning probe characterization of semiconductor nanostructures". Applied Physics Letters 69 (5): 671–673. Bibcode:1996ApPhL..69..671E. doi:10.1063/1.117801. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-05. 
  17. ^ Chang، A. M.؛ H. D. Hallen, L. Harriott, H. F. Hess, H. L. Kao, J. Kwo, R. E. Miller, R. Wolfe, J. van der Ziel, T. Y. Chang (1992). "Scanning Hall probe microscopy". Applied Physics Letters 61 (16): 1974–1976. Bibcode:1992ApPhL..61.1974C. doi:10.1063/1.108334. 
  18. ^ Hansma، PK؛ B Drake, O Marti, SA Gould, CB Prater (1989-02-03). "The scanning ion-conductance microscope". Science 243 (4891): 641–643. Bibcode:1989Sci...243..641H. doi:10.1126/science.2464851. PMID 2464851. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-05. 
  19. ^ Wiesendanger، R.؛ M. Bode (2001-07-25). "Nano- and atomic-scale magnetism studied by spin-polarized scanning tunneling microscopy and spectroscopy". Solid State Communications 119 (4-5): 341–355. Bibcode:2001SSCom.119..341W. doi:10.1016/S0038-1098(01)00103-X. ISSN 0038-1098. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-05. 
  20. ^ De Wolf، P.؛ J. Snauwaert, T. Clarysse, W. Vandervorst, L. Hellemans (1995). "Characterization of a point-contact on silicon using force microscopy-supported resistance measurements". Applied Physics Letters 66 (12): 1530–1532. Bibcode:1995ApPhL..66.1530D. doi:10.1063/1.113636. 
  21. ^ Xu، J. B.؛ K. Lauger, K. Dransfeld, I. H. Wilson (1994). "Thermal sensors for investigation of heat transfer in scanning probe microscopy". Review of Scientific Instruments 65 (7): 2262–2266. Bibcode:1994RScI...65.2262X. doi:10.1063/1.1145225. 
  22. ^ Binnig، G.؛ H. Rohrer, Ch. Gerber, E. Weibel (1982). "Tunneling through a controllable vacuum gap". Applied Physics Letters 40 (2): 178–180. Bibcode:1982ApPhL..40..178B. doi:10.1063/1.92999. 
  23. ^ http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physikalischeelektronik/phys_elektr/node252.html
  24. ^ Trenkler، T.؛ P. De Wolf, W. Vandervorst, L. Hellemans (1998). "Nanopotentiometry: Local potential measurements in complementary metal--oxide--semiconductor transistors using atomic force microscopy". J. Vac. Sci. Techn. B 16: 367–372. Bibcode:1998JVSTB..16..367T. doi:10.1116/1.589812. 
  25. ^ Volker Rose, John W. Freeland, Stephen K. Streiffer (2011). Kalinin, Sergei V.; Gruverman, Alexei (Eds.), الناشر. Scanning Probe Microscopy of Functional Materials: Nanoscale Imaging and Spectroscopy (الطبعة 1st). New York: Springer. صفحات 405–431. ISBN 978-1-4419-6567-7. 
  26. ^ Akamine، S.؛ Barrett, R. C. and Quate, C. F. (1990). "Improved atomic force microscope images using microcantilevers with sharp tips". Applied Physics Letters 57 (3): 316. doi:10.1063/1.103677. 
  27. ^ http://www.FemtoScanOnline.com

External links[عدل]