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原子力顯微鏡(AFM)簡(jiǎn)介

點(diǎn)擊次數(shù):3872 更新時(shí)間:2017-02-23
   原子力顯微鏡(atomic force microscope, AFM)是一種具有原子分辨率的表面形貌、電磁性能分析的重要儀器。

   1981年,STM(scanning tunneling microscopy, 掃描隧道顯微鏡)由IBM-Zurich 的Binnig and Rohrer 發(fā)明。1982年,Binnig觀察到原子分辨圖Si(7x7)。1985年,Binnig, Gerber和Quate開發(fā)成功了*AFM(atomic force microscope, 原子力顯微鏡)。在表面科學(xué)、納米技術(shù)領(lǐng)域、生物電子等領(lǐng)域, SPM(scanning probe microscopy)逐漸發(fā)展成為重要的、多功能材的材料表征工具。

   STM 要求樣品表面導(dǎo)電,而AFM可以測(cè)試盡緣體的表面形貌和性能。由于STM的基本原理是通過丈量探針與樣品表面的隧道電流大小來探測(cè)表面形貌,而AFM是丈量探針與樣品表面的相互作用力。

   AFM由四個(gè)部分組成:機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分、懸臂偏轉(zhuǎn)信號(hào)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)、控制信號(hào)反饋系統(tǒng), 成像和信息處理軟件系統(tǒng)。探針與樣品之間的相互作用力使微懸臂向上或向下偏轉(zhuǎn),利用激光將光照射在懸臂的末端,反射光的位置改變就用來測(cè)器此懸臂的偏移量,這種檢測(cè)方法zui先由Meyer 和Amer提出。機(jī)械部分的運(yùn)動(dòng)(探針上、下以及橫向掃描運(yùn)動(dòng))是有精密的壓電陶瓷控制。激光反射探測(cè)采用PSD。反饋和成像系統(tǒng)控制探針和樣品表面間距以及zui后處理實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。
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