A amostra só está disponível a partir de uma agregação. Você precisa começar com o Aggregate, não com o Find. Acredito que também esteja disponível no Linq.
UPDATE:Parece que não temos um método para isso especificamente. No entanto, você pode usar o método AppendStage.
mongoCollection.Aggregate(sampleFilter)
.AppendStage<BsonDocument>("{ $sample: { size: 3 } }");