Funktionsprinzip

AFM Funktionsprinzip (Quelle: Nanosurf)

Das Prinzip eines Raster-kraftmikroskops ist denkbar einfach. Ein Federbalken mit einer atomfeinen Spitze an einem Ende (Cantilever) liegt auf der Probe wie die Nadel eines Schallplatten-spielers auf einer Schall-platte. Dieser Federbalken rastert nun mit seiner Spitze über die Oberfläche einer Probe (in x- und y-Achsenrichtung). Ein Laserstrahl registriert die Bewegung des Federbalkens (z-Achse) und überträgt diese auf eine Photodiode. So entsteht Linie für Linie das entsprechende Höhenprofil der Probe.

Der Federbalken mit seiner Spitze wird mittels Photolithographie aus einem Siliziumträger herausgearbeitet. Je feiner die Spitze, desto besser die Auflösung des Bildes. Die Federbalken werden bei gängigen AFM-Mikroskopen von Hand mit Hilfe einer Pinzette ausgewechselt. Dies erfordert Geschick und Übung.