Page 50 - วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อชีวิต
P. 50
9-40 วิทยาศาสตรเ์ ทคโนโลยแี ละสิ่งแวดล้อมเพื่อชีวิต
วตั ถุ เพอ่ื มาสรา้ งเปน็ ภาพของพน้ื ผวิ ของวตั ถนุ นั้ ได้ AFM สามารถนำ� มาใชใ้ นการถา่ ยภาพขยายในระดบั
นาโนเมตรทั้งวัสดุท่ีเป็นตัวน�ำและฉนวน ใช้งานได้ในสิ่งแวดล้อมท่ีเป็นสุญญากาศ อากาศ ก๊าซ และ
ของเหลว ส่วนประกอบส�ำคัญของ AFM คือคานย่ืนที่ท�ำจากวัสดุท่ีเป็นสปริง ที่ปลายคานจะมีเข็มที่
ประกอบด้วยอะตอม 1 ตัว เมื่อเล่ือนคานให้ปลายเข็มอยู่ห่างจากผิววัสดุระหว่าง 0-100 นาโนเมตร
แรงกระทำ� ระหว่างอะตอมจะทำ� ให้คานโคง้ ตัว สามารถวดั ระยะได้
ตวั ตรวจจบั แสง ล�ำแสงเลเซอร์
คาน
ปลายเข็ม
วัสดุตัวอย่าง แนวสแกน
อะตอมทีป่ ลายเข็ม
อะตอมทผ่ี วิ วสั ดตุ วั อยา่ ง
ก. การเบี่ยงเบนของปลายคานท�ำให้แสงเลเซอร์ทีส่ ะท้อนไปยังตัวรับ ข. เขม็ ทป่ี ลายคาน
มีการเบ่ยี งเบน จงึ สามารถวดั ขนาดหรือระยะได ้
ภาพที่ 9.26 กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (Atomic Force Microscopy หรือ AFM)
ท่ีมา: www.nanotech-now.com
3.2 กล้องจุลทรรศน์ Scanning Tunneling Microscopy หรือ STM เคร่ืองนี้มีส่วนประกอบ
คล้ายกับ AFM เข็มของ STM เป็นตัวน�ำไฟฟ้า มีการป้อนแรงดันระหว่างปลายเข็มของ STM และ
วัสดุตัวอย่าง ท่ีปลายเข็มมีประจุเพียงเล็กน้อย เม่ือเลื่อนปลายเข็มเข้าหาผิวของวัสดุตัวอย่างในระยะ
ประมาณ 1 นาโนเมตร อิเลก็ ตรอนจะกระโดดขา้ มชอ่ งว่างระหวา่ งปลายเข็มกับวสั ดุตัวอย่างทำ� ใหส้ ามารถ
วดั กระแสและสรา้ งภาพของพ้นื ผวิ ได้ STM ใช้ได้กบั วสั ดุทีเ่ ปน็ ตัวนำ� ไฟฟ้า
