 |
| Testovací trychtýř. |
Pro přesné aplikace AFM je nutno znát nejdůležitější charakteristiky použitého hrotu, především jeho poloměr křivosti. K charakterizaci se používají všechny ostatní mikroskopie (EM, světelná, FIM), ale vždy je jejich použití spojeno s problémy (náročnost, zničení, …). Druhou metodou charakterizace je vytvoření standardního vzorku a vypočítání tvaru hrotu ze získaného obrazu. Ideální by byl tenký a tuhý sloupec (charakteru δ-funkce), přes který by sonda skenovala. Takový objekt je samozřejmě nemožno vyrobit, skutečné štíhlé objekty se navíc značně ohýbají. Geometrii hrotu by umožňoval takový vzorek stanovit s rozlišením daným vzorkovacím intervalem za předpokladu, že sonda není „podřezaná“. Vzhledem k pevnosti se raději používají jiné testovací struktury – podřezané a kuželovité. Druhé umožňují lehkou interpretaci obrazů, je-li znám poloměr hrotu a vrcholový úhel kužele, omezení citlivosti na poloměr je dáno rozměrem testovacího prvku, na úhel úhlem vzorku. Podřezané struktury dovolují určit jakékoliv úhly sondy, minimální určitelný poloměr omezuje konečná velikost hrany struktury a podřezaná část dodává struktuře vysokou odolnost proti zátěži skenováním. Problematičtější je výroba takové struktury, ale lze použít například tento dvoustupňový proces. Nejprve se použije iontový svazek Ga+ s gaussovským profilem proudu, který tvaruje (111)Si po dobu 2 až 40 s. Vzhledem k rozložení intenzity je vnitřek místa dopadu odtryskán pryč a jeho okraje jsou implantovány ionty Ga. Postupně se vytvoří matice těchto prvků (dutin s definovaným tvarem) a následuje druhý krok, odleptání v 80 °C teplé směsi KOH/IPA/H2O,která odstraní neimplantovaný křemík, místa s koncentrací galia nad 3⋅1019 cm-1 zůstanou nedotčena, výsledkem leptání je vytvoření matice trychtýřovitých struktur.
K získání tvaru hrotu je možno použít i koloidních částic, které lze vhodně použít k současné rekonstrukci s obrazem např. biomolekul (lze je uchytit na povrch současně s biomolekulami a obojí zobrazit, část obrazu s kuličkami použijeme k rekonstrukci tvaru hrotu, zbytek obrazu rekonstruujeme pomocí známého tvaru hrotu). Chyby, které se při této metodě projevují, jsou způsobeny především drsností povrchu kuliček, strukturami hrotu menšími než poloměr kuliček a zbytky média z přípravné fáze, které se drží kolem kuliček.
K testování nesymetrií hrotu a podobných vad lze použít samozřejmě jakýkoliv vzorek, který známe dostatečně přesně. Může to být například kalibrační mřížka nebo stupeň, případně lze sledovat změny obrazu při změně úhlu skenování (u symetrického hrotu se změny nepozorují).