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原子力顯微鏡(AFM)簡介
點(diǎn)擊次數(shù)：3685 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。
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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