Преимущества и недостатки атомно-силового микроскопа

Преимущества. В сравнении с растровым электронным микроскопом атомно-силовой микроскоп обладает рядом преимуществ. Он позволяет получить истинно трёхмерный рельеф поверхности. Кроме того, изучаемая поверхность не требует нанесения проводящего металлического покрытия, которое часто приводит к заметной деформации поверхности. Для нормальной работы растрового электронного микроскопа требуется вакуум, в то время как большинство режимов атомно-силовой микроскопии могут быть реализованы на воздухе или даже в жидкости. Данное обстоятельство открывает возможность изучения биомакромолекул и живых клеток. Прибор может работать в вакууме и жидкости. Значительно хуже - при обычных атмосферных условиях, когда поверхностные плёнки влаги приводят к слипанию кончика упругого элемента с поверхностью образца, к росту действующих между ними сил F на несколько порядков и к значительному гистерезису зависимости F(z).

Недостатки. К недостаткам АСМ следует отнести небольшой размер поля сканирования. Максимальный перепад высот составляет несколько микрон, а максимальное поле сканирования составляет порядка 150×150 микрон. При высоком разрешении качество изображения определяется радиусом кривизны кончика зонда. АСМ не в состоянии сканировать поверхность также быстро, как растровый электронный микроскоп. Для получения изображения, требуется от нескольких минут до нескольких часов, в то время как растровый электронный микроскоп после откачки способен работать практически в реальном масштабе времени. Получаемые изображения могут быть искажены из-за таких свойств пьезокерамики, как нелинейность, крип и гистерезис и перекрёстными паразитными связями между X, Y, Z-элементами сканера. Для исправления искажений в реальном масштабе времени современные атомно-силовые микроскопы используют программное обеспечение либо сканеры, снабжённые замкнутыми следящими системами, в состав которых входят линейные датчики положения. Некоторые микроскопы вместо сканера в виде пьезотрубки используют XY и Z-элементы, механически несвязанные друг с другом, что позволяет исключить часть паразитных связей.