106 УДК 621.235.015 Прикладная физика № 3, 2012 Повышение добротности колебательной системы атомно-силового микроскопа В. А. Васин, Б. Н. Васичев, С. В. Степанчиков, Н. Г. Фатьянова Рассмотрены причины низкого фазового контраста изображения в атомно-силовом микроскопе (АСМ) при исследовании поверхности. <...> Определены пути улучшения фазового контраста изображения в АСМ. <...> Рассмотрены принципиально новые подходы к проектированию АСМ с миниатюрной вакуумной системой, обеспечивающей условия для улучшения фазового контраста изображения. <...> Cy Ключевые слова: фазовый контраст, добротность, атомно-силовой микроскоп, миниатюрная система вакуумной откачки, контролируемая вакуумная среда. <...> Введение Атомно-силовой микроскоп был изобретен в 1986 г. Гердом Биннигом, Кэлвином Куэйтом и Кристофером Гербером [1]. <...> Зонд представляет собой упругую консоль (cantilever) с заостренным концом. <...> По величине изгиба консоли контролируется сила взаимодействия зонда с поверхностью. <...> Второе слагаемое характеризует отталкивание атомов на малых расстояниях за счет обменных взаимодействий (их Васин Владимир Анатольевич, докторант. <...> E-mail: vasichev@yandex.ru; vacuumwa@list.ru Статья поступила в редакцию 15 ноября 2011 г. © Васин В. А., Васичев Б. Н., Степанчиков С. В., Фатьянова Н. Г., 2012 электронных оболочек). <...> Таким образом, потенциал Леннарда—Джонса позволяет оценить силу взаимодействия зонда с поверхностью исследуемого образца. <...> Для формирования изображения поверхности образца, перемещающегося по осям x и y, регистрируются малые изгибы консоли зондового датчика. <...> Это изменение напряжения характеризует рельеф поверхности, если на поверхности нет локализованных зарядов. <...> Источниками этих локализованных зарядов могут быть зародыши дислокаций, имплантированные атомы, кластеры и т.д., находящиеся под поверхностью. <...> Сила взаимодействия зонда с поверхностью F = kΔZ, где k — жесткость консоли (кантилевера); ΔZ — величина, характеризующая изгиб консоли. <...> При работе зондового датчика <...>