Galerie obrázků

Pro ověření přesnosti pohybu skenerů a orientační otestování kvality hrotů se používají kalibrační mřížky, zpravidla vyrobené z křemíku pomocí technologie používané při výrobě polovodičů. Na obrázku je kalibrační mřížka s vyleptanými pyramidami a jmenovitou roztečí pyramid 200 nm.

Velké možnosti průmyslových aplikací SPM nabízí polovodičový průmysl. Ten potřebuje kontrolovat rozměry vytvořených objektů, které bývají mikrometrové v laterální rovině a desítky nanometrů ve výškových rozdílech. Uvedený rozsah je optimální pro SPM metody, které umožní posoudit profily po leptání apod. Obrázek výše představuje část polovodičové destičky ve fázi výroby integrovaného obvodu.
Mikroskopie atomárních sil bohužel neumožňuje stanovovat další důležité vlastnosti struktur, jako je například rozložení dopantů či nábojů. Pro tyto aplikace se s výhodou používají mikroskopie elektrostatických sil a kapacitní mikroskopie.

Pro mnoho aplikací je třeba nanášet relativně tenké vrstvy (do stovek nm) materiálů na podložky a je potřeba přesně určovat jejich tloušťku. Metoda AFM neumí určit tloušťku vrstvy přímo, ale pouze z výšky přechodu mezi vrstvou a podložkou. Bohužel ne vždy lze nalézt vhodný způsob, jakým tento přechod jednoduše vytvořit. To je i případ na obrázku, který ukazuje hliníkovou vrstvu na skle, u níž byl problém dosáhnout konzistentních měření podél přechodu i mezi vzorky navzájem. Problém vznikal při odstraňování krytu, který bránil napaření vrstvy na část skla - při odlupování se vrstva hliníku na okraji zvlnila do vzdálenosti přibližně 300 µm (podle výsledků měření profilometrem), náš skener umožňuje vzdálenost jen 100 µm.

Ocelové povrchy jsou v okolním prostředí velmi náchylné ke korozi, proto se chrání vhodnými vrstvami, např. barvou či vrstvou jiného kovu. Ochranné vrstvy lze nanést mnoha způsoby a jedním z nich je laserové povlakování, při němž dochází k roztavení kovu vlivem laseru a jeho navázání k povrchu oceli. Na obrázku je zobrazen řez přechodem mezi oběma vrstvami. Vzhledem k obroušení řezu není mezi vrstvami významný výškový rozdíl, ale výrazně se liší charakter jejich drsnosti - ocel vytváří rovnoběžné proužkování, zatímco povlaková vrstva má zcela náhodný charakter. Díky tomu lze dobře rozlišit rozhraní vrstev.

Takto vypadá povrch optického skla (s broušeným povrchem). Je vidět relativně hladký povrch, který je na některých místech zašpiněný (špičky) a dvě hlubší rýhy, vzniklé zřejmě při broušení. Při pozornějším pohledu je vidět "proužkování" povrchu - to jsou však interferenční jevy, které na vysoce odrazivých površích vznikají způsobem detekce ohybu nosníku a s tvarem povrchu přímo nesouvisí.

Na povrchu každého zubu jsou kanálky, jejichž přítomnost může u některých lidí vyvolávat přecitlivělost. Pokud se zub ozáří laserem, může při vhodném nastavení dojít k částečnému zatavení ústí kanálku, což sníží možnost hydrodynamického přenosu a může snížit citlivost zubů. Na obrázku je povrch zubu, který byl ozářen laserem s malým výkonem, takže kanálky zůstaly téměř nedotčené.

Tento obrázek je ukázkou toho, co vše může překážet při práci. Jedná se o vykrystalizovanou sůl NaCl na podložním sklíčku, na nějž byl nanesen roztok s požadovaným vzorkem a vysušen. Měření se však nepodařilo, protože požadovaný obraz byl "přehlušen" narostlými krystalky.

Horní obrázek zobrazuje povrch mikroskopického (podložního) sklíčka, které bylo zdrsněno vrstvou karbidu. Je patrné velmi velké zdrsnění, čisté sklo mívá souvislé hladké plochy s malými nerovnostmi a lokalizovanými poruchami (škrábance apod.)

Na spodním obrázku je vidět povrch křemíku opět zdrsněného karbidovou vrstvou. Také povrch křemíku bývá velmi hladký, pozorovaný charakter lze tedy přičíst interakci s karbidem. Zajímavé je srovnání obou povrchů - u křemíku vidíme náhodně zdrsněný povrch po celé ploše, skleněný povrch obsahuje relativně hladké části, z nichž jsou "vytrženy" nesouvislé části.
Povrch samotné vrstvy karbidu se změřit nepovedlo, protože její drsnost přesahovala výškové možnosti našeho skeneru.

Na obrázku jsou nanočástice β-fáze oxidu železitého, hlavního předmětu našeho studia. Velikost částic je v rozsahu 20-30 nm. Můžete si všimnout, že malé částice jsou vždy zdvojeny a orientace těchto dvojic je v obraze stejná - neklamná známka artefaktu, konkrétně dvojitého hrotu.

Škála zobrazitelných materiálů je opravdu široká. Na tomto obrázku je zobrazena tkanina, vytvořená z nanovláken. Je pěkně vidět její prostorová struktura a průběh jednotlivých vláken.

Pro uchycení biologických kultur se vyrábí speciální podložky. Zde je zachycen povrch podložky Thermanox. Je krásně vidět zesíťovaná struktura povrchu.

Na tomto obrázku je zachycena struktura povrchu částice zeolitu, která je modifikovaná uhlíkovými částicemi. Výška částice je asi 450 nm.

Další z biologických aplikací ukazuje shluky kvasinek, které se vytvoří po jejich vysušení. Kvasinky vytvoří velké, mikrometrové kuličky. Tento obrázek je zobrazen pouze dvourozměrně, protože v některých případech není 3D zobrazení názorné.