Park XE 15通用型原子力顯微鏡通過(guò)多重采樣™ 掃描進(jìn)行便捷樣品測(cè)量

無(wú)軸間耦合提高掃描精度

N o n - C o n t a c t ™ （真正非接觸™ ）模式延長(zhǎng)

針使用壽命、改善樣品保存及精度

提供最佳用戶體驗(yàn)

選項(xiàng)/ 模式多樣化

　　非接觸模式

　　非接觸模式是通過(guò)控制探針和樣品之間的力距離，實(shí)現(xiàn)在不接觸樣品表面的情況下測(cè)量樣品表面形貌和性質(zhì)。探針在樣品表面附近運(yùn)動(dòng)時(shí)不能接觸樣品表面，以保證探針與樣品表面之間不存在摩擦。非接觸模式成像中，力作用在探針和樣品表面之間，在探針最近到達(dá)樣品表面的時(shí)候由于引力效應(yīng)開(kāi)始逐漸增大，對(duì)應(yīng)的掃描距離就可能逐漸減小，直到距離達(dá)到基本常量時(shí)停止掃描。該成像模式可保證對(duì)于樣品表面被壓縮的區(qū)域也能進(jìn)行高精度的表征，適用于較軟的樣品。

　　顯微鏡結(jié)構(gòu)

　　通用型原子力顯微鏡AFM的顯微鏡結(jié)構(gòu)包括樣品臺(tái)、掃描探針、探針控制器、懸臂支架和探針檢測(cè)系統(tǒng)等。其中樣品臺(tái)以及掃描探針負(fù)責(zé)提供樣品表面，而探針控制器則主要負(fù)責(zé)掌控探針的移動(dòng)、壓力以及掃描等操作。而懸臂支架則起到平衡溫度變化、機(jī)械度量干擾等的作用，并且探針檢測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)捕獲探針運(yùn)動(dòng)的位移、力值等數(shù)據(jù)。

　　常用的AFM的顯微鏡結(jié)構(gòu)有兩種：一種是基于光纖懸臂探針的AFM，另一種是基于壓電陶瓷懸臂探針的AFM。光纖懸臂探針具有高靈敏度、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，能用于高速成像；壓電陶瓷懸臂探針具有小型化、成本低等適用于量產(chǎn)制造的特點(diǎn)。

　　應(yīng)用領(lǐng)域

　　AFM在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

　?。ㄒ唬┎牧峡茖W(xué)

　　在材料科學(xué)領(lǐng)域，AFM可以用于表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)的表征。例如，在材料中描繪原子、分子結(jié)構(gòu)，研究玻璃、金屬表面，研究高分子材料的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能等。

　?。ǘ┥镝t(yī)學(xué)

　　在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，AFM可以用于細(xì)胞和生物大分子的表征，例如研究細(xì)胞表面的納米結(jié)構(gòu)、纖維蛋白的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)、骨和牙齒的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)等。

　　（三）電子學(xué)

　　在電子學(xué)領(lǐng)域，AFM可用于芯片表面形貌的檢測(cè)、表面形貌的處理、光刻光罩質(zhì)量的檢測(cè)、掃描隧道顯微鏡的探針制作、納米電路等領(lǐng)域。

　　發(fā)展前景

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，AFM的應(yīng)用范圍和研究方向?qū)⒏鼜V泛、更深入。未來(lái)，AFM將朝著高分辨率、高速度、多樣化功能的方向發(fā)展。例如，基于光纖懸臂探針的AFM具有高速成像能力，將有望成為三維圖像成像和光存儲(chǔ)器等領(lǐng)域的重要工具，基于掃描隧道顯微鏡和非接觸成像光學(xué)顯微鏡相結(jié)合的高分辨率AFM技術(shù)也有望獲得更加廣闊的應(yīng)用前景。

Park XE 15通用型原子力顯微鏡有適合大眾化的各種掃描模 式 ，能 滿足您的 所 有 研 究 需求：

1. 表 面 粗 糙 度 測(cè) 量

2. 電 性 能

3. 機(jī) 械 性 能

4. 熱 性 能

5. 磁 性 能

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼的今天，上海磊微伴隨著行業(yè)不斷學(xué)習(xí)、積極提升自身水平， 為越來(lái)越多的客戶提供了專業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)。今后，磊微將以不斷培育的市場(chǎng)為依托，以良好優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為核心，以高效運(yùn)作的團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，迎來(lái)更快更好的發(fā)展。我們一直秉承團(tuán)結(jié)創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)奮進(jìn)的企業(yè)精神，秉承誠(chéng)信務(wù)實(shí)、互利多贏的經(jīng)營(yíng)理念，努力為客戶、為社會(huì)提供高品質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。

　　一、概述

　　通用型原子力顯微鏡（AFM）是掃描探針顯微技術(shù)的一種，它是通過(guò)探針和樣品表面之間的相互作用來(lái)測(cè)量表面形貌和性質(zhì)的。其將圖像轉(zhuǎn)化為高度圖，能夠?qū)Ω鞣N樣品的表面形貌、硬度、彈性、電磁性等進(jìn)行表征，具有成像分辨率高、精度高、非接觸式成像等優(yōu)點(diǎn)。目前AFM已成為材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域中常用的表面分析工具之一。

　　目前AFM的研究方向主要包括開(kāi)發(fā)新型探針、顯微鏡結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、數(shù)據(jù)處理算法的創(chuàng)新等，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。本文將從AFM的原理、探針、成像模式、顯微鏡結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域等幾個(gè)方面進(jìn)行介紹。

　　二、原理

　　AFM最基本的原理是通過(guò)探針和樣品表面之間的相互作用來(lái)測(cè)量表面形貌和性質(zhì)。探針位于樣品表面上方，探針控制器通過(guò)樣品反饋來(lái)控制探針間距，從而實(shí)現(xiàn)在樣品表面掃描的過(guò)程。掃描時(shí)探針與樣品之間存在靜電相互作用力、范德華力、化學(xué)作用力、磁作用力等，這些力的變化將反映在探針的運(yùn)動(dòng)以及探針位置的改變上，并且可以轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

　　AFM會(huì)將探針與樣品表面的相對(duì)位置轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，由此就能得到在樣品表面各點(diǎn)的高度信息。在掃描之后的數(shù)據(jù)處理中，AFM可以對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑和濾波，得到高質(zhì)量的表面形貌和力學(xué)性質(zhì)圖像。通過(guò)掃描不同區(qū)域，可以得到樣品表面的全貌。

　　三、探針

　　AFM的探針是其成像的核心，它有很多種，具體有硅探針、鉆石探針、金剛石探針、碳納米管探針等。探針的選擇取決于不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ直媛?、靈敏度、硬度、使用壽命等方面的要求。

　　目前AFM領(lǐng)域常用的硅探針主要分為單晶硅和多晶硅兩種。它們的區(qū)別在于硅晶體的結(jié)構(gòu)不同，從而也會(huì)對(duì)熱膨脹系數(shù)、硬度、剛性等產(chǎn)生影響。單晶硅探針的剛性和靈敏度更高，但制造成本較高；多晶硅則反之。因此，在實(shí)際使用中，根據(jù)需要進(jìn)行選擇。