Princip i struktura skenirajućeg sonde mikroskopa
Osnovni princip rada skenirajućeg sondnog mikroskopa je da koristi interakciju između sonde i atoma i molekula površine uzorka, odnosno kada se sonda i površina uzorka približe nanometarskoj skali kada se formiraju različita fizička polja u interakciji, kroz detekciju odgovarajućih fizičkih veličina i dobijanje topografije površine uzorka. Skenirajući sondni mikroskop se sastoji od 5 dijelova: sonde, skenera, senzora pomaka, kontrolera, sistema za detekciju i sistema slike.
Kontroler kroz skener u vertikali iz pravca kretanja uzorka kako bi se razmak između sonde i uzorka (ili fizička veličina interakcije) stabilizovao u fiksnoj vrijednosti; istovremeno u horizontalnoj ravnini xy za pomicanje uzorka, tako da sonda u skladu sa putanjom skeniranja skenira površinu uzorka. Skenirajući sondni mikroskop u slučaju stabilizacije udaljenosti između sonde i uzorka, sistem za detekciju detektuje signal interakcije između sonde i uzorka; u slučaju stabilizacije fizičke veličine interakcije, razmak između sonde i uzorka detektuje se senzorom pomaka u vertikalnom smjeru. Sistem slike se zasniva na detekcijskom signalu (ili udaljenosti između sonde i uzorka) na površini uzorka za snimanje i drugu obradu slike.
U zavisnosti od fizičkog polja interakcije između sonde i uzorka, mikroskopi za skeniranje sonde se dele u različite porodice mikroskopa. Dva najčešće korišćena tipa mikroskopa za skeniranje sonde su skenirajući tunelski mikroskopi (STM) i mikroskopi atomske sile (AFM). Skenirajuća tunelska mikroskopija se koristi za ispitivanje površinske strukture uzorka otkrivanjem veličine tunelske struje između sonde i uzorka koji se testira. AFM detektuje površinu uzorka detekcijom mikro-konzole deformacije uzrokovane silom interakcije između vrha sonde i uzorka (bilo privlačnog ili odbojnog) korištenjem fotoelektričnog senzora pomaka.
