পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি এবং এর প্রয়োগের কার্য নীতি
পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ হল একটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ যা স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপের মূল নীতিতে তৈরি করা হয়েছে। পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপির উত্থান নিঃসন্দেহে ন্যানো প্রযুক্তির বিকাশে একটি চালিকা ভূমিকা পালন করেছে। স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপি, পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি দ্বারা উপস্থাপিত, একটি সাধারণ শব্দ যা মাইক্রোস্কোপের একটি সিরিজ যা একটি নমুনার পৃষ্ঠের উপর স্ক্যান করার জন্য একটি ছোট প্রোব ব্যবহার করে, এইভাবে উচ্চ বিবর্ধন পর্যবেক্ষণ প্রদান করে। AFM স্ক্যানগুলি বিভিন্ন ধরণের নমুনার পৃষ্ঠের অবস্থা সম্পর্কে তথ্য প্রদান করে। প্রচলিত অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সাথে তুলনা করে, AFM এর সুবিধা হল যে এটি বায়ুমণ্ডলীয় অবস্থার অধীনে উচ্চ বিস্তৃতিতে একটি নমুনার পৃষ্ঠকে পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং প্রায় সমস্ত নমুনার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে (সারফেস ফিনিশের জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা সহ) কোনো প্রয়োজন ছাড়াই। নমুনা পৃষ্ঠের একটি ত্রি-মাত্রিক টপোগ্রাফিক ইমেজ প্রাপ্ত করার জন্য অন্যান্য নমুনা প্রস্তুতি। স্ক্যান করা 3D চিত্রটি রুক্ষতা গণনা, বেধ, ধাপের প্রস্থ, বক্স প্লট বা গ্রানুলারিটি বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপি অনেক নমুনা পরীক্ষা করতে পারে, যা পৃষ্ঠ অধ্যয়ন এবং উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ বা প্রক্রিয়া উন্নয়নের জন্য ডেটা প্রদান করে যা প্রচলিত স্ক্যানিং পৃষ্ঠের রুক্ষতা মিটার এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ প্রদান করতে পারে না।
মৌলিক নীতি
পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপি পরীক্ষা নমুনার পৃষ্ঠের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বল (পারমাণবিক বল) এবং পৃষ্ঠের টপোগ্রাফি পরিমাপ করার জন্য একটি সূক্ষ্ম অনুসন্ধান টিপ ব্যবহার করে।
প্রোবের টিপটি একটি ছোট ব্রেমসস্ট্রালুং ক্যান্টিলিভারে থাকে এবং যখন প্রোবটি নমুনা পৃষ্ঠকে স্পর্শ করে, তখন ফলস্বরূপ মিথস্ক্রিয়াটি ক্যান্টিলিভার ডিফ্লেকশন আকারে সনাক্ত করা হয়। নমুনা পৃষ্ঠ এবং প্রোবের মধ্যে দূরত্ব 3-4 nm এর কম, এবং তাদের মধ্যে সনাক্ত করা বল, 10-8 N এর কম। লেজার ডায়োড থেকে আলো ক্যান্টিলিভারের পিছনে ফোকাস করে। যখন ক্যান্টিলিভার বলটির নিচে বাঁকে যায়, তখন প্রতিফলিত আলো একটি বিট-সংবেদনশীল ফটোডিটেক্টর ডিফ্লেকশন অ্যাঙ্গেল ব্যবহার করে প্রতিফলিত হয়। সংগৃহীত তথ্য তারপর নমুনা পৃষ্ঠের একটি ত্রিমাত্রিক চিত্র প্রাপ্ত করার জন্য একটি কম্পিউটার দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়।
একটি সম্পূর্ণ ক্যান্টিলিভার প্রোব, একটি পাইজোইলেকট্রিক স্ক্যানারের নিয়ন্ত্রণে নমুনা পৃষ্ঠে স্থাপন করা হয়, একটি নির্ভুলতা স্তরে 0.1 এনএম বা তার কম ধাপে তিনটি দিক স্ক্যান করা হয়। সাধারণত, ক্যান্টিলিভারের স্থানচ্যুতি ফিডব্যাক কন্ট্রোলের জেড-অক্ষের ক্রিয়ায় স্থির রাখা হয় কারণ নমুনা পৃষ্ঠটি বিস্তারিতভাবে (XY-অক্ষ) সুইপ করা হয়। স্ক্যানিং এর প্রতিক্রিয়া হিসাবে প্রতিক্রিয়া হল Z-অক্ষ মান কম্পিউটার প্রক্রিয়াকরণে ইনপুট করা হয়, যার ফলে নমুনা পৃষ্ঠ চিত্র (3D চিত্র) পর্যবেক্ষণ করা হয়।
অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপের বৈশিষ্ট্য
1. উচ্চ রেজোলিউশন ক্ষমতা স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM), সেইসাথে অপটিক্যাল রুক্ষতা যন্ত্রকে ছাড়িয়ে গেছে। নমুনা পৃষ্ঠের ত্রিমাত্রিক তথ্য গবেষণা, উত্পাদন, গুণমান পরিদর্শন আরো এবং আরো মাইক্রোস্কোপিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে.
2. অ-ধ্বংসাত্মক, প্রোব এবং নমুনা পৃষ্ঠের মিথস্ক্রিয়া বল 10-8N বা তার কম, আগের স্টাইলাস রুক্ষতা যন্ত্রের চাপের তুলনায় অনেক কম, তাই নমুনার কোনও ক্ষতি হবে না, কোনও স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ইলেকট্রন বিম নেই ক্ষতি উপরন্তু, স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের জন্য অ-পরিবাহী নমুনাগুলি আবৃত করার প্রয়োজন হয়, যখন পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপের প্রয়োজন হয় না।
3. অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসর, পৃষ্ঠ পর্যবেক্ষণ, আকার নির্ধারণ, পৃষ্ঠের রুক্ষতা নির্ধারণ, গ্রানুলারিটি বিশ্লেষণ, পরিসংখ্যান প্রক্রিয়াকরণের প্রোট্রুশন এবং পিট, ফিল্ম-গঠনের অবস্থার মূল্যায়ন, প্রতিরক্ষামূলক স্তরের আকার নির্ধারণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। ধাপ, ইন্টারলেয়ার ইনসুলেটিং ফিল্ম সমতলতা মূল্যায়ন, ভিসিডি আবরণ মূল্যায়ন, দিকনির্দেশক ফিল্ম প্রক্রিয়ার ঘর্ষণ চিকিত্সার মূল্যায়ন, ত্রুটি বিশ্লেষণ।
4. শক্তিশালী সফ্টওয়্যার প্রসেসিং ফাংশন, এর ত্রিমাত্রিক চিত্র প্রদর্শনের আকার, দেখার কোণ, প্রদর্শনের রঙ, গ্লস অবাধে সেট করা যেতে পারে। এবং নেটওয়ার্ক, কনট্যুর, লাইন প্রদর্শন চয়ন করতে পারেন। চিত্র প্রক্রিয়াকরণের ম্যাক্রো ব্যবস্থাপনা, বিভাগের আকার এবং রুক্ষতা বিশ্লেষণ, রূপগত বিশ্লেষণ এবং অন্যান্য ফাংশন।
