товуються інші принципи побудови зображення об'єкта, які дозволяють подолати труднощі, пов'язані з дифракцією світла, і реалізувати просторовий дозвіл на уровне10 нм і краще.
Ідея СБОМа була запропонована В1928 році Сінгхом (EH Syngh), але вона набагато випередила технічні можливості свого часу і залишилася практично непоміченою. Її перше підтвердження було отримано Ешем (EA Ash) в дослідах з мікрохвилями в1972 році. Скануючий бліжнепольний оптичний мікроскоп був винайдений Дітером Полем (лабораторія фірмиIBM, м Цюріх, Швейцарія) в 1982 році відразу слідом за винаходом тунельного мікроскопа. В основі роботи даного приладу використовується явище проходження світла через субволновие діафрагми (отвори з діаметром багато менше довжини хвилі падаючого випромінювання).
Рис. 28. (а) - Проходження світла через отвір в екрані з субволновой апертурою. (б) - Лінії постійної інтенсивності оптичного випромінювання в області субволнового отвори
При проходженні світла через субволновое отвір спостерігається ряд особливостей. Електромагнітне поле в області діафрагми має складну структуру. Безпосередньо за отвором на відстанях Z lt; 100а розташовується так звана ближня зона, в якій електромагнітне поле існує, в основному, у вигляді еванесцентні (не поширюється) мод, локалізованих поблизу поверхні діафрагми. В області відстаней Z gt; 100a розташовується далека зона, в якій спостерігаються лише випромінювальні моди. Потужність випромінювання за субволновой діафрагмою в дальній зоні може бути оцінена за такою формулою:
де k - хвильовий вектор, - щільність потужності падаючого ізлу-чення. Оцінки показують, що для випромінювання з довжиною хвилі порядку? =500 нм і діафрагми з отвором ~ 5 нм потужність випромінювання в дальній зоні становить по порядку величин 10-10 від потужності падаючого випромінювання. Тому, на перший погляд, здається, що використання малих отворів для побудови растрових оптичних зображень досліджуваних зразків практично неможливо. Однак, якщо помістити досліджуваний об'єкт безпосередньо за отвором у ближній зоні, то внаслідок взаємодії еванесцентні мод із зразком частина енергії електромагнітного поля переходить в випромінювальні моди, інтенсивність яких може бути зареєстрована оптичним фотоприймачем. Таким чином, бліжнепольное зображення формується при скануванні досліджуваного зразка діафрагмою з субволновим отвором і реєструється у вигляді розподілу інтенсивності оптичного випромінювання в залежності від положення діафрагми I (x, y). Контраст на СБОМ зображеннях визначається процесами відображення, заломлення, поглинання і розсіяння світла, які, у свою чергу, залежать від локальних оптичних властивостей зразка.
СБОМ дозволяє вирішувати наступні завдання:
. Визначати рельєф досліджуваного зразка;
. Отримувати дані про оптичні властивості поверхні зразка (коефіцієнтах відбиття і пропускання, розподілу люмінесцентних характеристик);
. Проводити вимірювання локальних спектральних характеристик;
. Виконувати нанолітографіческіе операції.
Всі бліжнепольние мікроскопи включають кілька базових елементів конструкції:
. зонд;
. система переміщення зонда відносно поверхні зразка ПО2-м (XY) або 3-м (XYZ) координатам (система раз?? ерткі);
. реєструюча система;
. оптична система.
Дослідження оптичних характеристик з дозволом нижче дифракційної межі проводиться за допомогою СБОМ вимірювальної головки з оптоволоконним зондовим датчиком, введення випромінювання в який здійснюється за допомогою лазерного модуля. Вибір ділянки поверхні зразка для досліджень і контроль процедури підведення зонда до зразка здійснюється за допомогою системи відеоспостереження. Конструкція змінного підстави дозволяє поряд зі СБОМ зображенням отримувати і оптичне зображення досліджуваного зразка за допомогою інвертованого мікроскопа. Об'єктив інвертованого мікроскопа розташовується у змінному підставі, в якому вбудовані системи грубого і точного фокусування, що дозволяють використовувати високоразрешающем об'єктиви, в т.ч. імерсійним. У змінному підставі крім системи грубого ручного позиціонування зразка міститься також система точного XY позиціонування, також дозволяє здійснювати XY сканування. Отримання високого дозволу забезпечується також використанням віброізолюючиєю платформи з системою активної віброізоляції.
Оптичний інвертований мікроскоп дозволяє отримувати поряд зі СБОМ зображенням також і оптичне, візуально стежити за процесом підведення зонда, а також знімати оптичний сигнал за допомогою модуля ФЕУ.
Базовий блок Інтегра служить для установки на нього змінного підстави, а також підключення через нього вимірювальної головки і змінного підстави до контролера.
У базовому блоці розташований механізм підвода, що забезпечує підведення об'єктива до зразка автоматизовано, за допомогою крокового дви...
