Page 14 - เอกสารประกอบการเรียน หน่วยที่ 1

วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกับคุณภาพชีวิต

Microscope (SPM) เป็นกลุ่มของเครื่องมือทางเทคนิคที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นมา เพื่อใช้งานทางด้าน
วิทยาศาสตร์ระดับนาโนโดยเฉพาะถือได้ว่าเป็นกลุ่มเครื่องมือส าคัญที่บุกเบิกงานทางด้านนาโน

เทคโนโลยีเลยก็ว่าได้ โดยเครื่องมือกลุ่ม SPM นี้ในปัจจุบันมีหลากหลายแบบมากขึ้นตามลักษณะ

ของการน ามาใช้งานเพื่อตรวจวัดคุณสมบัติด้านต่าง ๆ ของโครงสร้าง แต่ที่เป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไป
ส าหรับงานแขนงนาโนเทคโนโลยี ได้แก่ เครื่อง Scanning Tunneling Microscope (STM) และ

เครื่อง Atomic Force Microscope (AFM)

ภาพที่ 1.5 เครื่อง Scanning Tunneling Microsope (STM)

ที่มา : http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/nano/Page/Unit4-1.html

เครื่อง Scanning Tunneling Microscope (STM) ดังภาพที่ 1.5 เป็นเครื่องมือ

ที่ใช้งานทางด้านวิทยาศาสตร์ระดับนาโนโดยเฉพาะ (อาจจะกล่าวได้ว่าเป็นเครื่องมือชนิดแรกด้าน

นาโนเทคโนโลยีเลยก็ว่าได้) เป็นเครื่องมือที่มีปลายแหลมขนาดประมาณหนึ่งอะตอมเท่านั้นที่ใช้
ส าหรับตรวจวัดพื้นผิว โดยปลายแหลมจะเป็นตัวน าไฟฟ้ าที่มีประจุเพียงเล็กน้อยท างานได้ โดยการใช้

ความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้ าบังคับปลายเข็มที่แหลมในระดับนาโนนี้ให้เคลื่อนที่ โดยการลาก

ผ่านไปบนพื้นผิวของวัตถุที่เป็นโลหะน าไฟฟ้ า เพื่อตรวจวัดคุณสมบัติเชิงไฟฟ้ าของโครงสร้างที่เป็น

โลหะนั้น โดยอุปกรณ์นี้มีพื้นฐานการตรวจวัดพื้นผิวมาจากกระบวนการของการลอดผ่านได้ (tunneling)
ของอิเล็กตรอนระหว่างพื้นผิวและปลายแหลมของเครื่อง STM การน าเครื่อง STM มาใช้งานทางด้าน

วิทยาศาสตร์ระดับนาโน สามารถแบ่งลักษณะการน ามาใช้ออกได้เป็น 2 วิธีการ วิธีการแรกเป็น

14