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原子力显微镜(AFM)简介

点击次数:1862 发布时间:2017-02-23
   原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)是一种具有原子分辨率的表面形貌、电磁性能分析的重要仪器。

   1981年,STM(scanning tunneling microscopy, 扫描隧道显微镜)由IBM-Zurich 的Binnig and Rohrer 发明。1982年,Binnig观察到原子分辨图Si(7x7)。1985年,Binnig, Gerber和Quate开发成功了首台AFM(atomic force microscope, 原子力显微镜)。在表面科学、纳米技术领域、生物电子等领域, SPM(scanning probe microscopy)逐渐发展成为重要的、多功能材的材料表征工具。

   STM 要求样品表面导电,而AFM可以测试尽缘体的表面形貌和性能。由于STM的基本原理是通过丈量探针与样品表面的隧道电流大小来探测表面形貌,而AFM是丈量探针与样品表面的相互作用力。

   AFM由四个部分组成:机械运动部分、悬臂偏转信号光学检测系统、控制信号反馈系统, 成像和信息处理软件系统。探针与样品之间的相互作用力使微悬臂向上或向下偏转,利用激光将光照射在悬臂的末端,反射光的位置改变就用来测器此悬臂的偏移量,这种检测方法zui先由Meyer 和Amer提出。机械部分的运动(探针上、下以及横向扫描运动)是有精密的压电陶瓷控制。激光反射探测采用PSD。反馈和成像系统控制探针和样品表面间距以及zui后处理实验测试结果。
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