原子力顯微鏡AFM的原理和優(yōu)點(diǎn)介紹

原子力顯微鏡AFM是可以在大氣和液體環(huán)境下對各種材料和樣品進(jìn)行納米區(qū)域的物理性質(zhì)包括形貌進(jìn)行探測，或者直接進(jìn)行納米操縱；現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫(yī)藥研究和科研院所各種納米相關(guān)學(xué)科的研究實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域中，成為納米科學(xué)研究的基本工具。

 

原理：

 

將在微小扁簧的頂端裝有尖細(xì)探針的懸臂靠近樣本表面直至距離為數(shù)nm 的地方，通過探針頂端的原子與樣本原子之間產(chǎn)生的原子力測量樣本的凹凸情況。原子力顯微鏡為使原子力穩(wěn)定（懸臂撓度穩(wěn)定），向壓電式掃描儀發(fā)送反饋并進(jìn)行掃描。

測量壓電式掃描儀接收到的位移量，可獲取Z 軸位移，也就是表面結(jié)構(gòu)。

測量壓電式掃描儀位移量的方法通常采用光學(xué)杠桿方式，即向懸臂背面照射激光，通過將反射光分成4份（或2份）的光電二極管進(jìn)行檢測。

 

原子力顯微鏡AFM的優(yōu)點(diǎn)：

- 分辨率（可分辨出2點(diǎn)的小距離）高。

- 可以進(jìn)行超高倍率的三維測量。也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)后加工處理。

- 可在大氣中進(jìn)行觀測，無需預(yù)處理樣本。

- 能分析物理性能（電性能、磁性能、摩擦/粘彈性等）。