(Erwin Wilhelm Müller, 1951)
Alan iyon mikroskopi
(FIM), iğne-şeklindeki bir örnek yüzeyinin görüntülenmesinde kullanılan bir
mikroskopi tekniğidir. Teknik, incelenen yüzeyin adsorpladığı bir ‘görüntüleme’
gazı atomlarının alan desorpsiyonuna dayanır.
Bir alan iyon mikroskopi düzeneği Şekil (a)’da görüldüğü
gibi şematize edilebilir. Temel elementleri, bir vakum odasında bulunan 1-10
keV pozitif ptansiyel uygulanan keskin iğne-şeklindeki bir örnek ile bir
fluoresans ekrandır; vakum odası 10-5- 10-3 torr basınçta
bir görüntüleme gazıyla (genellikle helyum veya neon) doldurulur. Örnek çok
düşük sıcaklıklara (~20–80 К).soğutulur.
Görüntüleme tekniği Şekil (b)’de verilmiştir. Örnek ucu
etrafındaki görüntüleme gazı bir elektrik alanında polarize olur ve alan
tekdüze değilse polarize olan atomlar iğne yüzeyine çekilir. Adsorplanan
atomlar, iğne ucunda elektronların ‘tünelleme’ etkisiyle iyonlaşabilir ve
iyonlar alan tarafından ekran yönüne doğru hızlandırılır; ekranda emitleyici
yüzeyin bir görüntüsü oluşur. Bir alan iyon mikroskobun rezolusyonu görüntüleme
iyonunun termal hızına bağlıdır ve örnek ucu çok düşük sıcaklıklara kadar
soğutulduğunda 0.1 nm’ye ulaşabilir (atomik rezolusyon gibi).
Şekil: (a) Bir alan iyon mikroskopi düzeneği, (b) mikroskop
görüntüleme diyagramı
