Ein Artikel, der Ihnen die Geschichte der Entwicklung des Sondenmikroskops vermittelt

Die Geschichte des Scanning-Sonde-Mikroskops (SPM) ist ein bemerkenswerter wissenschaftlicher Fortschritt, der die Grundlagen der Nanowissenschaft und Nanotechnologie bildet.Die Entstehung und Erhaltung von SPM hat es den Wissenschaftlern nicht nur ermöglicht, Materialien mit atomarer und molekularer Präzision zu beobachten und zu manipulierenDie wichtigsten Meilensteine bei der Entwicklung von SPM sind folgende:

1981: Die deutschen Physiker Gerd Binnig und Heinrich Rohrer erfinden im IBM-Forschungslabor in Zürich das Scanning Tunneling Microscope (STM).Die Erfindung des STM markierte den Beginn der Sondenmikroskopie.^{Der Name:}

Ich bin ein Binning.

Ich bin Lorrell.

Das weltweit erste scannenförmige Mikroskop^{Die Angaben sind zu entnehmen.}

1986: Binning und Lorrell erhalten den Nobelpreis für Physik für ihre Erfindung des STM.Eröffnung eines neuen Verständnisses der Struktur der Materie.

1989: IBM-Wissenschaftler demonstrieren eine Technik, mit der einzelne Atome manipuliert werden können.,Dies ist das erste Mal, dass Atome genau in einer Ebene positioniert wurden.^{Der Ausgang}

Schreib "IBM" mit 35 Xenonatomen.

1986: Binning, Calvin Quate und Christoph Gerber erfinden das Atomkraftmikroskop (AFM).[4]AFM verwendet die Van der Waals-Kraft zwischen der Sonde und der Probenoberfläche für die Bildgebung, und kann in Vakuum-, Luft- und Flüssigkeitsumgebungen betrieben werden, so dass es eine breite Palette von Anwendungen in der Materialwissenschaft und der biologischen Forschung hat.

Das erste Atomkraftmikroskop

Schematisches Diagramm eines Atomkraftmikroskops

1.Magnetkraftmikroskop (MFM): Das Magnetkraftmikroskop (MFM) wurde in den späten 1980er und frühen 1990er Jahren erfunden.die Messsonde interagiert mit der Probenoberfläche, um eine hochauflösende Abbildung der magnetischen Domäne auf Nanoskala zu erzielenDiese Innovation ermöglicht es den Forschern, Einblicke in die magnetischen Eigenschaften des Materials zu gewinnen.

Untersuchung von Mikrostrukturfehlern durch Niedertemperatur-Hochmagnetfeld-Magnetkraftmikroskopie

2.Elektrostatisches Kraftmikroskop (EFM): Das Elektrostatische Kraftmikroskop (EFM) wurde Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre von Stephen Culps (Stephen Kalb) und Horst F. Falmer (Horst F. Hamann) erfunden.Es misst elektrostatische Kraftveränderungen durch geladene Sonden und realisiert hochauflösende elektrische Bilder auf NanoskalaEFM wird in der Untersuchung von Halbleitermaterialien, Ladungsspeichergeräten und Nanoelektronik weit verbreitet.

Nahe-Feld-Scan-Optikmikroskopie (NSOM oder SNOM): Das Nahe-Feld-Optikmikroskop (NSOM) wurde Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre von Eric Betzig und John Trautman erfunden.NSOM verwendet eine Glasfasersonde mit einer Unterwellenlängenöffnung, um hochauflösende optische Bilder zu erfassen, indem es Licht in einen sehr kleinen Bereich begrenzt und die Probenoberfläche scanntEs wird in der Materialwissenschaft, Biologie, Chemie und Halbleiterforschung weit verbreitet.

Allgemeine Grundsätze des NSOM

1.Hohe Auflösung und hohe Empfindlichkeit: Mit der Entwicklung der Sondentechnologie, des Steuerungssystems und der Datenverarbeitungstechnologie werden Auflösung und Empfindlichkeit von SPM kontinuierlich verbessert.

2.Multifunktionale Sonden: Sonden mit spezifischen chemischen, mechanischen, magnetischen oder mechanischen Eigenschaften werden entwickelt, die eine vielfältigere Charakterisierung und Manipulation von SPM ermöglichen.

3.Multi-Mode-Bildgebung: In Kombination mit mehreren Bildgebungsmodalitäten können gleichzeitig mehrere Eigenschaftsinformationen der Probe gewonnen werden.

Kombination mehrerer Modus der Sondenmikroskopie

4.Bildgebung auf Waferebene: Mit dem dramatischen Anstieg der Größenordnung von integrierten Schaltungen müssen große Proben abgebildet werden.

Auf Wafer verarbeitete Splitter

5.Anwendung in der Biologie: SPM wird immer häufiger in der Untersuchung biologischer Moleküle und Zellen eingesetzt, die die Struktur und den dynamischen Prozess biologischer Makromoleküle direkt beobachten können.

Die Technologie der Scan-Sonde-Mikroskopie entwickelt sich immer noch weiter und neue Techniken und Anwendungen entstehen.Multifunktionale Atomkraftmikroskope und Wafer-Skala-Atomkraftmikroskope, entwickelt von Zhiguo Precision Instruments, unterstützen die Charakterisierung von großen Proben, undIntegrierte magnetische, piezoelektrische, scannen-Kelvin- und flüssige Phasenanalysefunktionen, hatSehr geringer Geräuschpegel, und hatAnalyse der intelligenten Datenverarbeitung auf Basis von Deep LearningDie Zukunft wird sich weiterhin auf höhere Auflösung konzentrieren.Schnellere Bildgebungsgeschwindigkeit und stärkere multifunktionale SPM-Ausrüstung zur Erfüllung der Anforderungen an wissenschaftliche Forschung und industrielle Anwendungen.

Mehrfunktionales Atomkraftmikroskop AtomEdge, unabhängig von der Firma Zhizhen entwickelt