走査型プロー
走査型プローブ顕微鏡 (そうさがたぷろーぶけんびきょう, Scanning Probe Microscope; SPM) は、先端を尖らせた探針を用いて、物質の表面をなぞるように動かして表面状態を拡大観察する顕微鏡の種類である。
実際の例としては、表面を観察する際、微少な電流を利用する走査型トンネル顕微鏡(STM)、原子間力を利用する原子間力顕微鏡(AFM)などがある。
特長
光学顕微鏡に比べて分解能は非常に高く、高性能な装置では原子1つ1つを見分けることが出来る。また電子顕微鏡に比べて装置は小型で、机1つか2つぶん程度の場所に設置することが出来る。
原子間力顕微鏡はトンネル顕微鏡と並んで、原子レベルの表面凹凸を測定できることが注目されるが、超高真空中での話である。実際の場面では超高真空を必要としない測定がよく行われており、原子間力顕微鏡がよく用いられている。 例えば原子間力顕微鏡は、原子レベルより大きな例えば0.1μm前後の凹凸を測定する用途でよく用いられる。磁気ディスクの表面荒さ測定、DVDディスクのスタンパーの形状測定などには不可欠な測定器になっている。 凹凸測定の性能について光干渉計と比べると横方向の分解能で勝り、縦横パランスのとれた分解能を有している。 試料の測定可能領域の広さは数十μm以下、高さは10μm以下という装置が多い。モータステージなどを組み合わせ4インチウェーハ内の数十μm領域を測定できる装置もある。
歴史
走査型プローブ顕微鏡の歴史は、IBMで開発されたSTMが最初とされる。しかしSTMはトンネル電流を利用するため、絶縁体の観察を行うことが出来ない。そのため、原子間力を利用するAFMが開発され（1986年）、絶縁性の試料も観察できるようになった。
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