Сканирующий оптический микроскоп ближнего поля

      Отдельного внима_ния заслуживает оптический микроскоп ближнего поля (SNOM). По принципу действия он напоминает туннельный микроскоп, только в качестве зонда здесь приме-няется очень тонкая “прозрачная игла” из оптоволокна, а вместо туннельного тока регистрирую-тся изменения характеристик проходящего по ней лазерного луча.

      Каким же образом происходит сканирование объекта? Оптоволоконный зонд, сужающийся до диаметра меньше длины волны света, подносится вплотную к сканируемой поверхности

(на расстояние меньше длины волны) и как бы “чувствует” поверхность. “Чувствовать” здесь означает буквально следующее:согласно законам оптики на границе раздела двух сред различ-ной плотности (стекло/воздух) световой луч преломляется и отражается от торца иглы. При этом световая волна не выходит из волновода на большое расстояние, а лишь слегка “вываливается” из его кончика.

      На другом конце волновода установлен приемник отраженного от свободного торца света. Зонд сканирует образец подобно игле туннельного микроскопа, и если меняется расстояние

между исследуемой поверхностью и кончиком зонда, то меняются и характеристики отраженной световой волны (амплитуда и фаза). Эти изменения регистрируются приемником и использую-тся для построения изображения рельефа поверхности.

Рис 140. Схема работы оптического сканирующего микроскопа

      Разрешение, получаемое таким методом, достигает 50 нм, что на порядки превосходит разрешение обычного оптического микроскопа. Кроме того, оптическая микроскопия ближнего

поля идеально подходит для исследования различных биообъектов, ведь при использовании простых световых волн биообъект не подвергается никакому разрушительному воздействию (в

отличие от АСМ, где возможно механическое повреждение образца, или электронной микроско-пии с ее ионизирующим об лучением).

      Недавно исследователи добились еще большего разрешения SNOM, объединив ближне-польную оптическую микроскопию с многоножкой от IBM (см. главу «Наноэлектроника и НЭМС»). У такого гибридного прибора ожидается разрешение в 13 нм, что в десятки раз меньше длины световой волны!