పరిచయం

ప్రస్తుతం, శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక ప్రాంతం వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది - నానోటెక్నాలజీ, ప్రాథమిక మరియు అనువర్తిత పరిశోధనల యొక్క విస్తృత పరిధిని కవర్ చేస్తుంది. ఇది కమ్యూనికేషన్స్, బయోటెక్నాలజీ, మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎనర్జీ వంటి విభిన్న రంగాలలో సమస్యలను పరిష్కరించగల ప్రాథమికంగా కొత్త సాంకేతికత. నేడు, వందకు పైగా యువ కంపెనీలు రాబోయే రెండు మూడు సంవత్సరాలలో మార్కెట్లోకి ప్రవేశించే నానోటెక్నాలజికల్ ఉత్పత్తులను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి.

నానోటెక్నాలజీ 21వ శతాబ్దంలో ప్రముఖ సాంకేతికతలుగా అవతరిస్తుంది మరియు సమాజం యొక్క ఆర్థిక వ్యవస్థ మరియు సామాజిక రంగాల అభివృద్ధికి దోహదపడుతుంది, అవి కొత్త పారిశ్రామిక విప్లవానికి ఒక అవసరం కావచ్చు. గత రెండు వందల సంవత్సరాలలో, భూమి యొక్క వనరులలో దాదాపు 80% ఖర్చుతో పారిశ్రామిక విప్లవంలో పురోగతి సాధించబడింది. నానోటెక్నాలజీలు వనరుల వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తాయి మరియు పర్యావరణంపై ఒత్తిడిని కలిగించవు, అవి మానవజాతి జీవితంలో ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తాయి, ఉదాహరణకు, కంప్యూటర్ మానవ జీవితంలో అంతర్భాగంగా మారింది.

నానోటెక్నాలజీలో పురోగతి ప్రయోగాత్మక పరిశోధన పద్ధతుల అభివృద్ధి ద్వారా ప్రేరేపించబడింది, వీటిలో అత్యంత సమాచారంగా ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీని స్కానింగ్ చేసే పద్ధతులు, ఆవిష్కరణ మరియు ప్రత్యేకించి ప్రపంచం 1986 నోబెల్ గ్రహీతలకు రుణపడి ఉన్న వ్యాప్తి - ప్రొఫెసర్ హెన్రిచ్ రోహ్రర్ మరియు డా. గెర్డ్ బిన్నిగ్ .

పరమాణువులను విజువలైజ్ చేయడానికి మరియు వాటిని తారుమారు చేసే అవకాశంతో కూడా ఇటువంటి సాధారణ పద్ధతులను కనుగొనడం ద్వారా ప్రపంచం మంత్రముగ్దులైంది. అనేక పరిశోధనా బృందాలు ఇంట్లో తయారుచేసిన పరికరాలను రూపొందించడం మరియు ఈ దిశలో ప్రయోగాలు చేయడం ప్రారంభించాయి. తత్ఫలితంగా, అనేక అనుకూలమైన సాధన పథకాలు పుట్టుకొచ్చాయి, ప్రోబ్-ఉపరితల పరస్పర ఫలితాలను దృశ్యమానం చేసే వివిధ పద్ధతులు ప్రతిపాదించబడ్డాయి, అవి: పార్శ్వ శక్తుల మైక్రోస్కోపీ, మాగ్నెటిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోపీ, మాగ్నెటిక్, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మరియు ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ నమోదు యొక్క మైక్రోస్కోపీ. పరస్పర చర్యలు. సమీప-క్షేత్ర ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోపీ యొక్క పద్ధతులు తీవ్రంగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ప్రోబ్-ఉపరితల వ్యవస్థలో నిర్దేశిత, నియంత్రిత చర్య యొక్క పద్ధతులు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, ఉదాహరణకు, నానోలిథోగ్రఫీ - విద్యుత్, అయస్కాంత ప్రభావాలు, ప్లాస్టిక్ వైకల్యాలు, ప్రోబ్-ఉపరితల వ్యవస్థలో కాంతి ప్రభావంతో ఉపరితలంపై మార్పులు సంభవిస్తాయి. వివిధ ఉపరితల లక్షణాలను దృశ్యమానం చేయడానికి ప్రత్యేక పూతలు మరియు నిర్మాణాలతో నిర్దిష్ట రేఖాగణిత పారామితులతో ప్రోబ్స్ ఉత్పత్తి కోసం సాంకేతికతలు సృష్టించబడ్డాయి.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ (SPM) అనేది అధిక ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్‌తో ఘన ఉపరితలం యొక్క పదనిర్మాణం మరియు స్థానిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి అత్యంత శక్తివంతమైన ఆధునిక పద్ధతుల్లో ఒకటి. గత 10 సంవత్సరాలలో, స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ పరిమిత సంఖ్యలో పరిశోధనా సమూహాలకు మాత్రమే అందుబాటులో ఉన్న అన్యదేశ సాంకేతికత నుండి ఉపరితల లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి విస్తృతమైన మరియు విజయవంతమైన సాధనంగా అభివృద్ధి చెందింది. ప్రస్తుతం, SPM పద్ధతులను ఉపయోగించకుండా ఉపరితల భౌతిక శాస్త్రం మరియు థిన్-ఫిల్మ్ టెక్నాలజీల రంగంలో ఆచరణాత్మకంగా ఎటువంటి పరిశోధన పూర్తి కాలేదు. స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ అభివృద్ధి నానోటెక్నాలజీలో కొత్త పద్ధతుల అభివృద్ధికి ఆధారం - నానోమీటర్ ప్రమాణాలపై నిర్మాణాలను సృష్టించే సాంకేతికత.

1. చారిత్రక నేపథ్యం

చిన్న వస్తువులను పరిశీలించడానికి, డచ్‌మాన్ ఆంథోనీ వాన్ లీవెన్‌హోక్ 17వ శతాబ్దంలో సూక్ష్మజీవుల ప్రపంచాన్ని కనుగొన్న మైక్రోస్కోప్‌ను కనుగొన్నాడు. అతని మైక్రోస్కోప్‌లు అసంపూర్ణమైనవి మరియు 150 నుండి 300 రెట్లు వరకు మాగ్నిఫికేషన్‌లను చూపించాయి. కానీ అతని అనుచరులు ఈ ఆప్టికల్ పరికరాన్ని మెరుగుపరిచారు, జీవశాస్త్రం, భూగర్భ శాస్త్రం, భౌతిక శాస్త్రంలో అనేక ఆవిష్కరణలకు పునాది వేశారు. అయితే, 19వ శతాబ్దం చివరిలో (1872), జర్మన్ ఆప్టిషియన్ ఎర్నెస్ట్ కార్ల్ అబ్బే, కాంతి విక్షేపం కారణంగా, మైక్రోస్కోప్ యొక్క రిజల్యూషన్ (అంటే, వస్తువులు ఇంకా ఒక చిత్రంగా విలీనం కానప్పుడు వాటి మధ్య కనీస దూరం) అని చూపించాడు. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం (0.4 - 0.8 μm) ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. అందువలన, అతను మరింత అధునాతన మైక్రోస్కోప్‌లను తయారు చేయడానికి ప్రయత్నించిన ఆప్టిషియన్ల ప్రయత్నాలను చాలా వరకు కాపాడాడు, కానీ 1500x కంటే ఎక్కువ మాగ్నిఫికేషన్‌తో ఒక పరికరాన్ని పొందాలనే ఆశను కోల్పోయిన జీవశాస్త్రవేత్తలు మరియు భూగర్భ శాస్త్రవేత్తలను నిరాశపరిచాడు.

ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క సృష్టి చరిత్ర స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ రంగాలు, అందుకున్న సమాచారాన్ని మార్పిడి చేయడం మరియు ప్రయత్నాలను కలపడం ద్వారా, శాస్త్రీయ పరిశోధన కోసం శక్తివంతమైన కొత్త సాధనాన్ని ఎలా సృష్టించగలవు అనేదానికి అద్భుతమైన ఉదాహరణ. క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ యొక్క పరాకాష్ట విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సిద్ధాంతం, ఇది కాంతి యొక్క ప్రచారం, విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల రూపాన్ని, విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ప్రచారంగా ఈ క్షేత్రాలలో చార్జ్డ్ కణాల కదలికను వివరించింది. వేవ్ ఆప్టిక్స్ డిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయాన్ని, ఇమేజింగ్ యొక్క మెకానిజం మరియు లైట్ మైక్రోస్కోప్‌లో రిజల్యూషన్‌ను నిర్ణయించే కారకాల ఆటను స్పష్టం చేసింది. ఎలక్ట్రాన్ దాని నిర్దిష్ట లక్షణాలతో కనుగొనబడినందుకు సైద్ధాంతిక మరియు ప్రయోగాత్మక భౌతిక శాస్త్ర రంగంలో మా విజయాలకు మేము రుణపడి ఉంటాము. ఈ ప్రత్యేకమైన మరియు స్వతంత్రంగా కనిపించే అభివృద్ధి మార్గాలు ఎలక్ట్రానిక్ ఆప్టిక్స్ యొక్క పునాదుల సృష్టికి దారితీశాయి, 1930లలో EM యొక్క ఆవిష్కరణ వీటిలో అత్యంత ముఖ్యమైన అనువర్తనాల్లో ఒకటి. 1924లో లూయిస్ డి బ్రోగ్లీచే ప్రతిపాదించబడిన ఎలక్ట్రాన్ యొక్క తరంగ స్వభావం యొక్క పరికల్పనగా అటువంటి అవకాశం యొక్క ప్రత్యక్ష ప్రస్తావన పరిగణించబడుతుంది మరియు USAలోని K. డేవిసన్ మరియు L. జెర్మెర్ మరియు ఇంగ్లాండ్‌లోని J. థామ్సన్ ద్వారా 1927లో ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించబడింది. . అందువలన, వేవ్ ఆప్టిక్స్ చట్టాల ప్రకారం EMని నిర్మించడం సాధ్యమయ్యేలా ఒక సారూప్యత సూచించబడింది. H. బుష్ ఎలక్ట్రానిక్ చిత్రాలను రూపొందించడానికి విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉపయోగించవచ్చని కనుగొన్నారు. 20వ శతాబ్దం మొదటి రెండు దశాబ్దాలలో. అవసరమైన సాంకేతిక అవసరాలు కూడా సృష్టించబడ్డాయి. కాథోడ్-రే ఒస్సిల్లోస్కోప్‌పై పనిచేసే పారిశ్రామిక ప్రయోగశాలలు వాక్యూమ్ టెక్నాలజీ, అధిక వోల్టేజీ యొక్క స్థిరమైన మూలాలు మరియు కరెంట్, మంచి ఎలక్ట్రాన్ ఉద్గారకాలు అందించాయి.

1931లో R. రుడెన్‌బర్గ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ కోసం పేటెంట్ దరఖాస్తును దాఖలు చేశారు మరియు 1932లో M. నోల్ మరియు E. రుస్కా ఎలక్ట్రాన్‌లను ఫోకస్ చేయడానికి మాగ్నెటిక్ లెన్స్‌లను ఉపయోగించి మొదటి మైక్రోస్కోప్‌ను నిర్మించారు. ఈ పరికరం ఆధునిక ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (OPEM)కి ముందుంది. (1986లో భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి గ్రహీత కావడం ద్వారా రుస్కా తన శ్రమకు ప్రతిఫలం పొందాడు.) 1938లో రస్కా మరియు B. వాన్ బోరిస్ జర్మనీలోని సిమెన్స్-హాల్స్కే కోసం ఒక పారిశ్రామిక OPEM యొక్క నమూనాను నిర్మించారు; ఈ పరికరం చివరికి 100 nm రిజల్యూషన్‌ని సాధించడానికి అనుమతించింది. కొన్ని సంవత్సరాల తర్వాత, A. ప్రీబస్ మరియు J. హిల్లర్ టొరంటో విశ్వవిద్యాలయం (కెనడా)లో మొదటి అధిక-రిజల్యూషన్ OPEMను నిర్మించారు.

OPEM యొక్క విస్తృత అవకాశాలు దాదాపు వెంటనే స్పష్టంగా కనిపించాయి. దీని పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి జర్మనీలోని సిమెన్స్-హాల్స్కే మరియు USAలోని RCA ద్వారా ఏకకాలంలో ప్రారంభించబడింది. 1940ల చివరలో, ఇతర కంపెనీలు అలాంటి పరికరాలను ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించాయి.

SEM దాని ప్రస్తుత రూపంలో 1952లో చార్లెస్ ఓట్లీచే కనుగొనబడింది. నిజమే, అటువంటి పరికరం యొక్క ప్రాథమిక సంస్కరణలు 1930లలో జర్మనీలో నోల్ మరియు 1940లలో RCA కార్పొరేషన్‌లోని జ్వోరికిన్ మరియు ఉద్యోగులు నిర్మించారు, అయితే ఓట్లీ యొక్క పరికరం మాత్రమే అనేక సాంకేతిక మెరుగుదలలకు ఆధారం కాగలిగింది. SEM యొక్క పారిశ్రామిక సంస్కరణను 1960ల మధ్యలో ఉత్పత్తిలోకి ప్రవేశపెట్టింది. త్రిమితీయ చిత్రం మరియు ఎలక్ట్రానిక్ అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌తో సులభంగా ఉపయోగించగల పరికరం యొక్క వినియోగదారుల సర్కిల్ పేలుడు యొక్క వేగంతో విస్తరించింది. ప్రస్తుతం, మూడు ఖండాల్లో SEM "ల యొక్క డజను పారిశ్రామిక తయారీదారులు ఉన్నారు మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న ప్రయోగశాలలలో ఇటువంటి పదివేల పరికరాలను ఉపయోగిస్తున్నారు. 1960 లలో, మందమైన నమూనాల అధ్యయనం కోసం అల్ట్రా-హై-వోల్టేజ్ మైక్రోస్కోప్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. నాయకుడు ఈ దిశలో ఫ్రాన్స్‌లోని G. డుపుయ్ ఉంది, ఇక్కడ 1970లో 3.5 మిలియన్ వోల్ట్‌ల వేగవంతమైన వోల్టేజ్‌తో కూడిన పరికరం అమలులోకి వచ్చింది. RTMను 1979లో జూరిచ్‌లో G. బిన్నిగ్ మరియు G. రోహ్రేర్ కనుగొన్నారు. ఈ పరికరం చాలా సులభం డిజైన్, ఉపరితలాల యొక్క పరమాణు రిజల్యూషన్‌ను అందిస్తుంది RTM బిన్నిగ్ మరియు రోహ్రేర్ (రుస్కాతో ఏకకాలంలో) యొక్క సృష్టికి నోబెల్ బహుమతిని అందుకుంది.

1986లో, రోహ్రర్ మరియు బిన్నిగ్ స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ను కనుగొన్నారు. కనుగొన్నప్పటి నుండి, STM భౌతిక శాస్త్రం, రసాయన శాస్త్రం, జీవశాస్త్రం మరియు నిర్దిష్ట సాంకేతిక అనువర్తనాల్లో ప్రాథమిక పరిశోధనల నుండి దాదాపు అన్ని సహజ విజ్ఞాన విభాగాలను కవర్ చేస్తూ వివిధ ప్రత్యేకతల శాస్త్రవేత్తలచే విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. STM సూత్రం చాలా సులభం, మరియు దాని సంభావ్యత చాలా గొప్పది, సమీప భవిష్యత్తులో కూడా సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీపై దాని ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడం అసాధ్యం.

ఇది తరువాత మారినది, ఆచరణాత్మకంగా ఉపరితలంతో (యాంత్రిక, అయస్కాంత) చిట్కా ప్రోబ్ యొక్క ఏదైనా పరస్పర చర్యలు తగిన సాధనాలు మరియు కంప్యూటర్ ప్రోగ్రామ్‌ల సహాయంతో ఉపరితలం యొక్క చిత్రంగా మార్చబడతాయి.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క సంస్థాపన అంజీర్‌లో చూపిన అనేక ఫంక్షనల్ బ్లాక్‌లను కలిగి ఉంటుంది. 1. ఇది మొదటగా, ప్రోబ్‌ను నియంత్రించడానికి పైజోమానిప్యులేటర్‌తో కూడిన మైక్రోస్కోప్, ఒక సొరంగం కరెంట్-టు-వోల్టేజ్ కన్వర్టర్ మరియు నమూనాను సరఫరా చేయడానికి ఒక స్టెప్పింగ్ మోటారు; అనలాగ్-టు-డిజిటల్ మరియు డిజిటల్-టు-అనలాగ్ కన్వర్టర్లు మరియు అధిక-వోల్టేజ్ యాంప్లిఫైయర్ల బ్లాక్; స్టెప్పర్ మోటార్ కంట్రోల్ యూనిట్; ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్‌ను లెక్కించే సిగ్నల్ ప్రాసెసర్‌తో కూడిన బోర్డు; సమాచారాన్ని సేకరించి వినియోగదారుతో ఇంటర్‌ఫేస్‌ను అందించే కంప్యూటర్. నిర్మాణాత్మకంగా, DACలు మరియు ADCల బ్లాక్ స్టెప్పర్ మోటార్ కంట్రోల్ యూనిట్‌తో ఒకే గృహంలో వ్యవస్థాపించబడింది. అనలాగ్ పరికరాల నుండి DSP (డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్)తో కూడిన ADSP 2171 బోర్డ్ వ్యక్తిగత కంప్యూటర్ యొక్క ISA విస్తరణ స్లాట్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది.

మైక్రోస్కోప్ యొక్క యాంత్రిక వ్యవస్థ యొక్క సాధారణ వీక్షణ అంజీర్లో చూపబడింది. 2. మెకానికల్ సిస్టమ్‌లో పైజోమానిప్యులేటర్‌తో కూడిన బేస్ మరియు స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మరియు అటామిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోపీ మోడ్‌లలో ఆపరేషన్ కోసం గేర్‌బాక్స్‌తో కూడిన స్టెప్పర్ మోటార్‌పై మృదువైన నమూనా ఫీడింగ్ మరియు రెండు తొలగించగల కొలిచే హెడ్‌లు ఉంటాయి. మైక్రోస్కోప్ అదనపు భూకంప మరియు ధ్వని ఫిల్టర్‌ల అవసరం లేకుండా సాంప్రదాయ పరీక్ష ఉపరితలాలపై స్థిరమైన పరమాణు రిజల్యూషన్‌ను అందిస్తుంది.

పైజోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రో డిస్ప్లేస్‌మెంట్ స్కానర్‌ల పరిశోధన.

పని ప్రయోజనం:స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీలో వస్తువుల యొక్క సూక్ష్మ స్థానభ్రంశం అందించే భౌతిక మరియు సాంకేతిక సూత్రాల అధ్యయనం, పైజోఎలెక్ట్రిక్ స్కానర్‌లను ఉపయోగించి అమలు చేయడం

పరిచయం

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ (SPM) అనేది ఘన ఉపరితలం యొక్క లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి అత్యంత శక్తివంతమైన ఆధునిక పద్ధతుల్లో ఒకటి. ప్రస్తుతం, SPM పద్ధతులను ఉపయోగించకుండా ఉపరితల భౌతిక శాస్త్రం మరియు మైక్రోటెక్నాలజీల రంగంలో ఆచరణాత్మకంగా ఎటువంటి పరిశోధన పూర్తి కాలేదు.

నానోస్కేల్ సాలిడ్-స్టేట్ స్ట్రక్చర్‌లను (1 nm = 10 A) రూపొందించడానికి సాంకేతికత అభివృద్ధికి స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ సూత్రాలను ప్రాథమిక ప్రాతిపదికగా ఉపయోగించవచ్చు. మానవ నిర్మిత వస్తువులను సృష్టించే సాంకేతిక ఆచరణలో మొదటిసారిగా, పారిశ్రామిక ఉత్పత్తుల తయారీలో అణు అసెంబ్లీ సూత్రాలను ఉపయోగించడం అనే ప్రశ్న తలెత్తుతోంది. ఈ విధానం చాలా పరిమిత సంఖ్యలో వ్యక్తిగత పరమాణువులను కలిగి ఉన్న పరికరాల అమలుకు అవకాశాలను తెరుస్తుంది.

స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ (STM), ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ల కుటుంబంలో మొదటిది, దీనిని 1981లో స్విస్ శాస్త్రవేత్తలు జి. బిన్నిగ్ మరియు జి. రోహ్రేర్ కనుగొన్నారు. వారి రచనలలో, పరమాణు క్రమం వరకు అధిక ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్‌తో ఉపరితలాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి ఇది చాలా సులభమైన మరియు చాలా ప్రభావవంతమైన మార్గం అని వారు చూపించారు. ఈ సాంకేతికత అనేక పదార్థాల ఉపరితలం యొక్క పరమాణు నిర్మాణం మరియు ప్రత్యేకించి, పునర్నిర్మించిన సిలికాన్ ఉపరితలం యొక్క విజువలైజేషన్ తర్వాత నిజమైన గుర్తింపు పొందింది. 1986లో, టన్నెల్ మైక్రోస్కోప్‌ను రూపొందించినందుకు, జి. బిన్నిగ్ మరియు జి. పోపర్‌లకు భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది. టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్‌ను అనుసరించి, అటామిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోప్ (AFM), మాగ్నెటిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోప్ (MSM), ఎలక్ట్రిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోప్ (EFM), సమీప-ఫీల్డ్ ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్ (BOM) మరియు ఇలాంటి ఆపరేటింగ్ సూత్రాలు కలిగిన అనేక ఇతర పరికరాలు స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లు.

1. స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ల సాధారణ సూత్రాలు

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లలో, ఉపరితలం యొక్క మైక్రోరిలీఫ్ మరియు స్థానిక లక్షణాల అధ్యయనం ప్రత్యేకంగా తయారు చేయబడిన సూది-రకం ప్రోబ్‌లను ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది. అటువంటి ప్రోబ్స్ (పాయింట్లు) యొక్క పని భాగం యొక్క వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం పరిమాణంలో పది నానోమీటర్లు. మాగ్నిట్యూడ్ క్రమంలో ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లలోని నమూనాల ప్రోబ్ మరియు ఉపరితలం మధ్య లక్షణ దూరం 0.1 - 10 nm.

ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ల ఆపరేషన్ నమూనాల ఉపరితలంపై ఉన్న అణువులతో ప్రోబ్ యొక్క వివిధ రకాల భౌతిక పరస్పర చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువలన, టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క ఆపరేషన్ ఒక మెటల్ సూది మరియు ఒక వాహక నమూనా మధ్య టన్నెలింగ్ కరెంట్ ప్రవాహం యొక్క దృగ్విషయం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది; వివిధ రకాలైన శక్తి సంకర్షణలు పరమాణు శక్తి, అయస్కాంత శక్తి మరియు విద్యుత్ శక్తి సూక్ష్మదర్శిని యొక్క ఆపరేషన్‌కు లోబడి ఉంటాయి.

వివిధ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లలో అంతర్లీనంగా ఉన్న సాధారణ లక్షణాలను పరిశీలిద్దాం. ఉపరితలంతో ప్రోబ్ యొక్క పరస్పర చర్య కొన్ని పరామితి ద్వారా వర్గీకరించబడనివ్వండి ఆర్... పరామితి యొక్క తగినంత పదునైన మరియు ఒకదానికొకటి ఆధారపడటం ఉంటే ఆర్దూర ప్రోబ్ నుండి - నమూనా P = P (z), ఈ పరామితిని ప్రోబ్ మరియు నమూనా మధ్య దూరాన్ని నియంత్రించే ఫీడ్‌బ్యాక్ సిస్టమ్ (OS)ని నిర్వహించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. అంజీర్ లో. 1 స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క అభిప్రాయాన్ని నిర్వహించే సాధారణ సూత్రాన్ని క్రమపద్ధతిలో చూపుతుంది.

అన్నం. 1. ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క ఫీడ్‌బ్యాక్ సిస్టమ్ యొక్క రేఖాచిత్రం

ఫీడ్‌బ్యాక్ సిస్టమ్ పరామితి విలువను నిర్వహిస్తుంది ఆర్విలువకు సమానమైన స్థిరాంకం రోఆపరేటర్ ద్వారా సెట్ చేయబడింది. ప్రోబ్ - ఉపరితల దూరం మారితే (ఉదాహరణకు, పెరుగుతుంది), అప్పుడు పరామితి మారుతుంది (పెరుగుతుంది) ఆర్... OS సిస్టమ్‌లో, వ్యత్యాస సిగ్నల్ విలువకు అనులోమానుపాతంలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. పి= పి - పో, ఇది కావలసిన విలువకు విస్తరించబడుతుంది మరియు యాక్యుయేటర్ IEకి అందించబడుతుంది. వ్యత్యాస సిగ్నల్ సున్నాకి సమానం అయ్యే వరకు ప్రోబ్‌ను ఉపరితలానికి దగ్గరగా తీసుకురావడం లేదా దూరంగా తరలించడం ద్వారా యాక్యుయేటర్ ఈ తేడా సిగ్నల్‌ను ప్రాసెస్ చేస్తుంది. ఈ విధంగా, ప్రోబ్-టు-శాంపిల్ దూరాన్ని అధిక ఖచ్చితత్వంతో నిర్వహించవచ్చు. ఇప్పటికే ఉన్న ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లలో, ప్రోబ్-ఉపరితల దూరాన్ని నిర్వహించడం యొక్క ఖచ్చితత్వం ~ 0.01 Åకి చేరుకుంటుంది. నమూనా ఉపరితలంపై ప్రోబ్ కదులుతున్నప్పుడు, పరస్పర చర్య పరామితి మారుతుంది ఆర్ఉపరితల ఉపశమనం కారణంగా. OS వ్యవస్థ ఈ మార్పులను ప్రాసెస్ చేస్తుంది, తద్వారా ప్రోబ్ X, Y విమానంలో కదులుతున్నప్పుడు, యాక్యుయేటర్‌లోని సిగ్నల్ ఉపరితల ఉపశమనానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

SPM చిత్రాన్ని పొందేందుకు, నమూనాను స్కాన్ చేసే ప్రత్యేకంగా వ్యవస్థీకృత ప్రక్రియ నిర్వహించబడుతుంది. స్కాన్ చేస్తున్నప్పుడు, ప్రోబ్ ముందుగా నమూనాపై ఒక నిర్దిష్ట లైన్ (లైన్ స్కాన్) వెంట కదులుతుంది, అయితే యాక్యుయేటర్‌లోని సిగ్నల్ విలువ, ఉపరితల ఉపశమనానికి అనులోమానుపాతంలో కంప్యూటర్ మెమరీలో నమోదు చేయబడుతుంది. అప్పుడు ప్రోబ్ ప్రారంభ స్థానానికి తిరిగి వస్తుంది మరియు తదుపరి స్కాన్ లైన్ (నిలువు స్కాన్)కి వెళుతుంది మరియు ప్రక్రియ మళ్లీ పునరావృతమవుతుంది. స్కానింగ్ సమయంలో ఈ విధంగా రికార్డ్ చేయబడిన ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్ కంప్యూటర్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది, ఆపై ఉపరితల ఉపశమనం యొక్క SPM చిత్రం Z = f (x, y)కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ సహాయంతో నిర్మించబడింది. ఉపరితల ఉపశమన అధ్యయనంతో పాటు, ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లు వివిధ ఉపరితల లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తాయి: మెకానికల్, ఎలక్ట్రికల్, మాగ్నెటిక్, ఆప్టికల్ మరియు అనేక ఇతరాలు.

ఉపరితలం మరియు దాని స్థానిక లక్షణాలను చిత్రించడానికి మైక్రోస్కోప్‌ల తరగతి. ఇమేజింగ్ ప్రక్రియ ఒక ప్రోబ్‌తో ఉపరితలాన్ని స్కాన్ చేయడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణంగా, అధిక రిజల్యూషన్‌తో ఉపరితలం (స్థలాకృతి) యొక్క 3-డైమెన్షనల్ ఇమేజ్‌ని పొందేందుకు ఇది మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

ఆధునిక స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ను గెర్డ్ కార్ల్ బిన్నిగ్ మరియు హెన్రిచ్ రోహ్రేర్ 1981లో కనుగొన్నారు. ఈ ఆవిష్కరణకు 1986లో వారికి భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది.

అన్ని మైక్రోస్కోప్‌ల యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం మైక్రోస్కోపిక్ ప్రోబ్, ఇది అధ్యయనంలో ఉన్న ఉపరితలాన్ని సంప్రదిస్తుంది మరియు స్కానింగ్ సమయంలో నిర్దిష్ట పరిమాణంలోని ఉపరితలంపై కదులుతుంది.

ప్రోబ్-టు-శాంపిల్ పరిచయం పరస్పర చర్యను సూచిస్తుంది. పరస్పర చర్య యొక్క స్వభావం పరికరం ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ రకానికి చెందినదా అని నిర్ణయిస్తుంది. ఫీడ్‌బ్యాక్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి లేదా ప్రోబ్-నమూనా పరస్పర చర్యను గుర్తించడం ద్వారా ఉపరితల సమాచారం తిరిగి పొందబడుతుంది.

సిస్టమ్ ప్రోబ్-నమూనా దూరం ఆధారంగా ఫంక్షన్ యొక్క విలువను నమోదు చేస్తుంది.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ల రకాలు.

స్కానింగ్ అటామిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోప్

స్కానింగ్ టన్నెల్ మైక్రోస్కోప్

నియర్-ఫీల్డ్ ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్

స్కానింగ్ టన్నెల్ మైక్రోస్కోప్

అధిక ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్‌తో వాహక వ్యవస్థల ఉపశమనాన్ని మార్చడానికి రూపొందించబడిన స్కానింగ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క రూపాంతరాలలో ఒకటి.

ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ మరియు నమూనా యొక్క ఉపరితలం మధ్య ఒక చిన్న గ్యాప్ - ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో విరామం ఫలితంగా సంభావ్య అవరోధం ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మార్గంపై ఆపరేషన్ సూత్రం ఆధారపడి ఉంటుంది. అనేక ఆంగ్‌స్ట్రోమ్‌ల దూరంలో ఉన్న నమూనాకు పదునైన మెటల్ సూది తీసుకురాబడుతుంది. చిట్కాకు ఒక చిన్న సంభావ్యతను వర్తింపజేసినప్పుడు, ఒక టన్నెలింగ్ కరెంట్ పుడుతుంది, దీని విలువ విపరీతంగా నమూనా మరియు చిట్కా మధ్య దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 1angstremma నమూనా - సూది దూరంలో, ప్రస్తుత విలువ 1 నుండి 100 pA వరకు ఉంటుంది.

నమూనాను స్కాన్ చేస్తున్నప్పుడు, సూది దాని ఉపరితలం వెంట కదులుతుంది, ఫీడ్‌బ్యాక్ చర్య కారణంగా టన్నెలింగ్ కరెంట్ నిర్వహించబడుతుంది. సిస్టమ్ రీడింగ్‌లు ఉపరితల స్థలాకృతి ద్వారా మార్చబడతాయి. ఉపరితలంలో మార్పు నమోదు చేయబడుతుంది మరియు దీని ఆధారంగా ఎత్తు పటం నిర్మించబడింది.

మరొక పద్ధతిలో నమూనా ఉపరితలంపై స్థిరమైన ఎత్తులో సూదిని తరలించడం ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, టన్నెలింగ్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణం మారుతుంది మరియు ఈ మార్పుల ఆధారంగా, ఉపరితల స్థలాకృతి నిర్మించబడుతుంది.

మూర్తి 1. స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క స్కీమాటిక్.

స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ వీటిని కలిగి ఉంటుంది:

ప్రోబ్ (సూది)

కోఆర్డినేట్ల ద్వారా జోన్ యొక్క కదలిక వ్యవస్థ

నమోదు వ్యవస్థ

రికార్డింగ్ సిస్టమ్ ఫంక్షన్ విలువను స్థిరపరుస్తుంది, ఇది సూది మరియు నమూనా మధ్య కరెంట్ యొక్క విలువ లేదా Z అక్షం వెంట కదలికపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రికార్డ్ చేయబడిన విలువ ఫీడ్‌బ్యాక్ సిస్టమ్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది, నమూనా లేదా ప్రోబ్ యొక్క స్థానాన్ని నియంత్రిస్తుంది కోఆర్డినేట్ అక్షం వెంట. పిడ్ - రెగ్యులేటర్ (ప్రోపోర్షనల్ - ఇంటెగ్రల్ - డిఫరెన్సియేటింగ్ రెగ్యులేటర్) ఫీడ్‌బ్యాక్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

పరిమితి:

నమూనా యొక్క వాహకత యొక్క స్థితి (ఉపరితల నిరోధకత 20 MΩ / cm² కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు).

గాడి యొక్క లోతు తప్పనిసరిగా దాని వెడల్పు కంటే తక్కువగా ఉండాలి, లేకుంటే పక్క ఉపరితలాల నుండి టన్నెలింగ్ ఉంటుంది.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లు: రకాలు మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

కువైట్సేవ్ అలెగ్జాండర్ వ్యాచెస్లావోవిచ్
డిమిట్రోవ్‌గ్రాడ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్ అండ్ టెక్నాలజీ, నేషనల్ రీసెర్చ్ న్యూక్లియర్ యూనివర్శిటీ బ్రాంచ్ "MEPhI"
విద్యార్థి

ఉల్లేఖనం
ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ ఎలా పనిచేస్తుందో ఈ కథనం వివరిస్తుంది. ఇది కమ్యూనికేషన్స్, బయోటెక్నాలజీ, మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎనర్జీ వంటి విభిన్న రంగాలలో సమస్యలను పరిష్కరించగల ప్రాథమికంగా కొత్త సాంకేతికత. మైక్రోస్కోపీలోని నానోటెక్నాలజీ వనరుల వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది మరియు పర్యావరణంపై ఒత్తిడి తీసుకురాదు, మానవజాతి జీవితంలో వారు ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తారు, ఉదాహరణకు, కంప్యూటర్ మానవ జీవితంలో అంతర్భాగంగా మారింది.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ: రకాలు మరియు ఆపరేటింగ్ ప్రిన్సిపల్స్

కువైట్సేవ్ అలెగ్జాండర్ వ్యాచెస్లావోవిచ్
డిమిట్రోవ్‌గ్రాడ్ ఇంజినీరింగ్ అండ్ టెక్నలాజికల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ది నేషనల్ రీసెర్చ్ న్యూక్లియర్ యూనివర్శిటీ MEPHI
విద్యార్థి

నైరూప్య
ఈ వ్యాసం ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ సూత్రాన్ని వివరిస్తుంది. ఇది కమ్యూనికేషన్స్, బయోటెక్నాలజీ, మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎనర్జీ వంటి విభిన్న రంగాలలో సమస్యలను పరిష్కరించగల కొత్త సాంకేతికత. మైక్రోస్కోపీలోని నానోటెక్నాలజీ వనరుల వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది మరియు పర్యావరణంపై ఒత్తిడి తీసుకురాదు, అవి మానవ జీవితంలో ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తాయి, ఉదాహరణకు, కంప్యూటర్ ప్రజల జీవితంలో అంతర్భాగంగా మారింది.

21వ శతాబ్దంలో, నానోటెక్నాలజీ వేగంగా జనాదరణ పొందుతోంది, ఇది మన జీవితంలోని అన్ని రంగాలలోకి చొచ్చుకుపోతుంది, అయితే కొత్త, ప్రయోగాత్మక పరిశోధనా పద్ధతులు లేకుండా వాటిలో పురోగతి ఉండదు, అత్యంత సమాచారం ఇచ్చేది ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీని స్కాన్ చేసే పద్ధతి, ఇది 1986 నోబెల్ గ్రహీతలు - ప్రొఫెసర్ హెన్రిచ్ రోహ్రేర్ మరియు డా. గెర్డ్ బిన్నిగ్ కనిపెట్టారు మరియు ప్రచారం చేసారు.

అణువులను దృశ్యమానం చేసే పద్ధతుల ఆగమనంతో ప్రపంచం నిజమైన విప్లవానికి గురైంది. ఔత్సాహికుల సమూహాలు వారి స్వంత పరికరాలను నిర్మించడం ప్రారంభించాయి. ఫలితంగా, ఉపరితలంతో ప్రోబ్ యొక్క పరస్పర చర్యల ఫలితాలను దృశ్యమానం చేయడానికి అనేక విజయవంతమైన పరిష్కారాలు పొందబడ్డాయి. అవసరమైన పారామితులతో ప్రోబ్స్ ఉత్పత్తికి సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.

కాబట్టి ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ అంటే ఏమిటి? అన్నింటిలో మొదటిది, ఇది నమూనా యొక్క ఉపరితలాన్ని పరిశీలించే ప్రోబ్, అలాగే రెండు-డైమెన్షనల్ లేదా త్రిమితీయ ప్రాతినిధ్యంలో నమూనాకు సంబంధించి ప్రోబ్‌ను తరలించే వ్యవస్థ (X-Y లేదా X-Y-Z కోఆర్డినేట్‌ల వెంట కదులుతుంది). ప్రోబ్ నుండి నమూనాకు దూరంపై ఆధారపడిన ఫంక్షన్ యొక్క విలువను రికార్డ్ చేసే రికార్డింగ్ సిస్టమ్ ద్వారా ఇవన్నీ సంపూర్ణంగా ఉంటాయి. రిజిస్టరింగ్ సిస్టమ్ కోఆర్డినేట్‌లలో ఒకదానితో పాటు విలువను పరిష్కరిస్తుంది మరియు నిల్వ చేస్తుంది.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ల యొక్క ప్రధాన రకాలను 3 గ్రూపులుగా విభజించవచ్చు:

1. స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ - అధిక ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్‌తో వాహక ఉపరితలాల ఉపశమనాన్ని కొలవడానికి రూపొందించబడింది.
   STMలో, ఒక పదునైన లోహపు సూది చాలా తక్కువ దూరంలో నమూనాపైకి పంపబడుతుంది. సూదికి చిన్న కరెంట్ వర్తించినప్పుడు, దాని మరియు నమూనా మధ్య సొరంగం కరెంట్ పుడుతుంది, దీని పరిమాణం రికార్డింగ్ సిస్టమ్ ద్వారా నమోదు చేయబడుతుంది. సూది నమూనా యొక్క మొత్తం ఉపరితలంపైకి పంపబడుతుంది మరియు టన్నెలింగ్ కరెంట్‌లో స్వల్ప మార్పును నమోదు చేస్తుంది, దీని కారణంగా నమూనా ఉపరితలం యొక్క ఉపశమన మ్యాప్ డ్రా చేయబడింది. STM అనేది స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌ల తరగతిలో మొదటిది, మిగిలినవి తర్వాత అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.
2. స్కానింగ్ అటామిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోప్ - అటామిక్ వరకు రిజల్యూషన్‌తో నమూనా యొక్క ఉపరితల నిర్మాణాన్ని నిర్మించడానికి ఉపయోగిస్తారు. STM వలె కాకుండా, ఈ సూక్ష్మదర్శిని వాహక మరియు నాన్-కండక్టివ్ ఉపరితలాలను అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. స్కాన్ చేయడమే కాకుండా పరమాణువులను తారుమారు చేయగల సామర్థ్యం కారణంగా, దీనిని శక్తి అంటారు.
3. సమీప-ఫీల్డ్ ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్ అనేది సాంప్రదాయ ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్ కంటే మెరుగైన రిజల్యూషన్‌ను అందించే "అధునాతన" ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్. తరంగదైర్ఘ్యం కంటే తక్కువ దూరం వద్ద అధ్యయనంలో ఉన్న వస్తువు నుండి కాంతిని సంగ్రహించడం ద్వారా BOM రిజల్యూషన్‌లో పెరుగుదల సాధించబడింది. మైక్రోస్కోప్ ప్రోబ్‌లో ప్రాదేశిక క్షేత్రాన్ని స్కాన్ చేయడానికి పరికరం అమర్చబడి ఉంటే, అటువంటి మైక్రోస్కోప్‌ను స్కానింగ్ ఆప్టికల్ నియర్-ఫీల్డ్ మైక్రోస్కోప్ అంటారు. ఈ మైక్రోస్కోప్ చాలా ఎక్కువ రిజల్యూషన్‌తో ఉపరితలాల చిత్రాలను పొందేందుకు మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

చిత్రం (Fig. 1) ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క సరళమైన ఆపరేషన్‌ను చూపుతుంది.

మూర్తి 1. - ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క ఆపరేషన్ పథకం

దీని పని ప్రోబ్‌తో నమూనా ఉపరితలం యొక్క పరస్పర చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది కాంటిలివర్, సూది లేదా ఆప్టికల్ ప్రోబ్ కావచ్చు. ప్రోబ్ మరియు దర్యాప్తు వస్తువు మధ్య చిన్న దూరంతో, వికర్షణ, ఆకర్షణ మొదలైన పరస్పర శక్తుల చర్య మరియు ఎలక్ట్రాన్ టన్నెలింగ్ వంటి ప్రభావాల యొక్క అభివ్యక్తిని నమోదు మార్గాలను ఉపయోగించి రికార్డ్ చేయవచ్చు. ఈ శక్తులను గుర్తించడానికి, స్వల్ప మార్పులను తీయగల చాలా సున్నితమైన సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి. పైజోట్యూబ్‌లు లేదా ప్లేన్-పారలల్ స్కానర్‌లు రాస్టర్ ఇమేజ్‌ని పొందేందుకు కోఆర్డినేట్ స్కానింగ్ సిస్టమ్‌గా ఉపయోగించబడతాయి.

స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌లను రూపొందించడంలో ప్రధాన సాంకేతిక సమస్యలు:

1. యాంత్రిక సమగ్రతను నిర్ధారించడం
2. డిటెక్టర్లు గరిష్ట సున్నితత్వాన్ని కలిగి ఉండాలి
3. ప్రోబ్ యొక్క కొన వీలైనంత చిన్నదిగా ఉండాలి.
4. రీమర్ సిస్టమ్ యొక్క సృష్టి
5. ప్రోబ్‌ను స్మూత్‌గా ఉంచడం

దాదాపు ఎల్లప్పుడూ, స్కానింగ్ ప్రోబ్ మైక్రోస్కోప్‌తో పొందిన ఇమేజ్ ఫలితాలను పొందడంలో వక్రీకరణల కారణంగా అర్థాన్ని విడదీయడం కష్టం. నియమం ప్రకారం, అదనపు గణిత ప్రాసెసింగ్ అవసరం. దీని కోసం, ప్రత్యేక సాఫ్ట్‌వేర్ ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రస్తుతం, స్కానింగ్ ప్రోబ్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ అనేక భౌతిక మరియు సాంకేతిక లక్షణాల కారణంగా పరిపూరకరమైన పరిశోధన పద్ధతులుగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. గత సంవత్సరాల్లో, ప్రోబ్ మైక్రోస్కోపీ యొక్క ఉపయోగం భౌతిక శాస్త్రం, రసాయన శాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్ర రంగాలలో ప్రత్యేకమైన శాస్త్రీయ పరిశోధనను పొందడం సాధ్యం చేసింది. మొదటి మైక్రోస్కోప్‌లు కేవలం సాధనాలు మాత్రమే - పరిశోధనలో సహాయపడే సూచికలు మరియు ఆధునిక నమూనాలు పూర్తి స్థాయి వర్క్‌స్టేషన్‌లు, ఇందులో 50 విభిన్న పరిశోధనా పద్ధతులు ఉంటాయి.

ఈ అధునాతన సాంకేతికత యొక్క ప్రధాన పని శాస్త్రీయ ఫలితాలను పొందడం, కానీ ఆచరణలో ఈ పరికరాల సామర్థ్యాల దరఖాస్తుకు నిపుణుడి నుండి అధిక అర్హతలు అవసరం.