原子力顯微鏡的原理和特點(diǎn)介紹
更新時(shí)間:2018-11-19 點(diǎn)擊次數(shù):2680
原子力顯微鏡AFM是一種納米級(jí)高分辨的掃描探針顯微鏡。原子力顯微鏡通過檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)?,F(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:
當(dāng)原子間距離減小到一定程度以后,原子間的作用力將迅速上升。因此,由顯微探針受力的大小就可以直接換算出樣品表面的高度,從而獲得樣品表面形貌的信息。
原子力顯微鏡的特點(diǎn):
1.高分辨力能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過掃描電子顯微鏡(SEM),以及光學(xué)粗糙度儀。樣品表面的三維數(shù)據(jù)滿足了研究、生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)越來越微觀化的要求。
2.非破壞性,探針與樣品表面相互作用力為10-8N以下,遠(yuǎn)比以往觸針式粗糙度儀壓力小,因此不會(huì)損傷樣品,也不存在掃描電子顯微鏡的電子束損傷問題。另外掃描電子顯微鏡要求對(duì)不導(dǎo)電的樣品進(jìn)行鍍膜處理,而原子力顯微鏡則不需要。
3.應(yīng)用范圍廣,可用于表面觀察、尺寸測(cè)定、表面粗糙測(cè)定、顆粒度解析、突起與凹坑的統(tǒng)計(jì)處理、成膜條件評(píng)價(jià)、保護(hù)層的尺寸臺(tái)階測(cè)定、層間絕緣膜的平整度評(píng)價(jià)、VCD涂層評(píng)價(jià)、定向薄膜的摩擦處理過程的評(píng)價(jià)、缺陷分析等。
4.軟件處理功能強(qiáng),其三維圖象顯示其大小、視角、顯示色、光澤可以自由設(shè)定。并可選用網(wǎng)絡(luò)、等高線、線條顯示。圖象處理的宏管理,斷面的形狀與粗糙度解析,形貌解析等多種功能。