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Interne Grenzen

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In diesem Bild sehen wir einige Strukturen doppelt. Die Spitze hatte 2 Atome, welche mit der Probe in Kontakt waren.
  • Die Grösse der Probe bildet die erste Grenze. Sie muss ausreichend klein sein, damit sie in das Mikroskop passt. Um äussere Einflüsse abzufangen, sollte die Probe mit dem Mikroskop ein System bilden.

  • Die Ausdehnung der Piezo-Kristalle kann sehr genau kontrolliert werden (1 nm bis 400 nm), was umgekehrt eine Beschränkung des Scan-Bereiches zur Folge hat. Sehr tiefe oder sehr hohe Ausprägungen der Probe stellen dann ein Problem dar.

  • Die Verbiegung des Trägers erfolgt nicht strikt linear. Diese Abweichung kann aber mittels Berechnungen reduziert werden.

  • Auch die Transformation der Piezo-Kristalle geschieht nicht vollkommen linear. Doch auch hier kann der Bias mittels Berechnungen reduziert werden.

  • Die Schärfe der Spitze ist schwer zu kontrollieren. Die Spitzen werden meistens aus einem dünnen Draht gezogen, wobei man dann annimmt, dass genau ein Atom zuvorderst liegt. Dieses Atom ist dann für das Abtasten verantwortlich. Es kann nun sein, dass zwei Spitzen im Draht bestehen, was dazu führt, dass gewisse Topografien mehrmals aufgezeichnet werden, oder dass die Spitze sehr breit ist, wodurch gewisse Tiefen nicht mehr vollumfänglich erfasst werden können.

  • Wie wir wissen, wird die Messspitze über die Probe gefahren. Dabei soll ihre Höhe bei jeder topografischen Veränderung angepasst werden. Das Ausmass der Höhenanpassung muss der Kontrolleinheit extern gegeben werden. Wählt man eine zu grosse Anpassung, so fährt die Spitze bei jeder Höhenänderung zu viel in die Höhe bzw. Tiefe, wobei die Gefahr einer Kollision mit der Probe besteht. Wählt man eine zu kleine Anpassung, besteht die Gefahr, dass die Anpassung relativ zur Geschwindigkeit, mit der die Spitze über die Probe gefahren wird, zu tief ist, was ebenfalls zu einem Crash der Spitze in die Probe führt – wie ein Flugzeug, welches über einen Berg fliegen möchte, zum übersteigen aber zu wenig an Höhe zulegt und mit dem Berg kollidiert – deshalb wird meistens eine leicht zu grosse Anpassung gewählt, was dazu führt, dass die Bilder nach jeder Tiefe einen leichten Schatten (hell = höher) erhalten.
 
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