СБОМ

Рис. 1. Схема комбинированного поперечно-силового и ближнепольного оптического микроскопов [5]

Разрешение классических оптических микроскопов ограничивается дифракционным пределом Аббе на уровне примерно половины длины волны. Однако этот предел может быть преодолен.

Изображение со сверхвысоким разрешением может быть получено путем регистрации излучения, проходящего через отверстие с размерами менее длины волны при сканировании объекта. Сканирующая ближнепольная микроскопия, основанная на этом принципе, было впервые предложена Synge [1] и продемонстрирована с применением микроволнового излучения Ash and Nicholls [2] 1/60 длины волны [3]. В световой области длин волн этот принцип (оптической стетоскопии, ближнепольная оптическая микроскопия, СБОМ) был продемонстрирован Pohl и др. [3, 4]. В [5] Betzig и др. продемонстрировали использование оптического волокна для отображения ряда образцов с различными механизмами получения оптического контраста.

Для того, чтобы такая система была практичной и могла быть использована для образцов с самым различным рельефом необходим механизм, обеспечивающий автоматизированный подвод малоразмерной диафрагмы к исследуемой поверхности на заданное расстояние и поддерживающий это расстояние постоянным в процессе сканирования. Был предложен целый ряд таких механизмов для СБОМ и соответствующих методик, основанных на использовании затухающих волн, включая туннелирование электронов, фотонное туннелирование, измерения емкости, ближнепольное отражение и пр.

В настоящее время наиболее используемый метод поддержания расстояния зонд-образец основвывается на измерении поперечно-силового взаимодействия ближнепольного зонда и образца [5]. Использование основанной на поперечно-силовом взаимодействии системы измерений позволяет проводить определение рельефа поверхности образца, или наряду с поперечно-силовой микроскопией проводить ближнепольные измерения с использованием Метода Пропускания для прозрачных образцов, Метода Отражения для непрозрачных образцов и Люминесцентного Метода для дополнительной характеризации образцов.

Ссылки

1. Philos. Mag. 6, 356 (1928).
2. Nature (London) 237, 510 (1972).
3. Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).
4. J. Appl. Phys. 59, 3318 (1986).
5. Appl. Phys. Lett. 60, 2484 (1992).