原子力顯微鏡是一種分析儀器,可用于研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料的表面結(jié)構(gòu)。
原理介紹:
afm原子力顯微鏡的工作方式按針尖與樣品間受力的形式分類。原子力顯微鏡利用微懸臂梁來感應(yīng)和放大懸臂梁的末端與被測樣品原子之間的關(guān)系。達(dá)到檢測的目的(在掃描樣品時(shí),利用傳感器檢測這些變化,可以得到受力分布信息,從而獲得納米級分辨率的表面形貌結(jié)構(gòu)信息和表面粗糙度信息)。由于原子力顯微鏡可以同時(shí)觀察導(dǎo)體和非導(dǎo)體,彌補(bǔ)了掃描隨道顯微鏡的一些不足。
優(yōu)點(diǎn):
與掃描電子顯微鏡相比,原子力顯微鏡有很多優(yōu)點(diǎn)。
①與電子顯微鏡只能提供二維圖像不同,AFM原子力顯微鏡提供真實(shí)的三維表面圖像。
②同時(shí),原子力顯微鏡不需要對樣品進(jìn)行任何特殊處理,如鍍銅或鍍碳,否則會(huì)對樣品造成損壞。
③電子顯微鏡需要在高真空條件下工作。AFM原子力顯微鏡在常壓甚至液體環(huán)境下都能很好地工作。這可用于研究生物大分子甚至活的生物組織。與掃描隨道顯微鏡STM相比,原子力顯微鏡可以觀察非導(dǎo)電樣品,因此具有更廣泛的適用性。目前,廣泛應(yīng)用于科研和工業(yè)的掃描力顯微鏡是以AFM原子力顯微鏡為基礎(chǔ)的。
缺點(diǎn):
與掃描電子顯微鏡(SEM)相比,原子力顯微鏡的缺點(diǎn)是成像范圍太小,速度慢,頭部的影響太大。
區(qū)別:
AFM原子力顯微鏡是力基顯微鏡,SEM和TEM是電子顯微鏡,原理不同;原子力顯微鏡zui大的特點(diǎn)是樣品無損,廣泛應(yīng)用于生物系統(tǒng)。SEM和TEM被電子轟擊。,廣泛應(yīng)用于材料,AFM依賴于探針和表面的功能。
AFM原子力顯微鏡適用于測量基板上樣品的表面起伏和形貌。
SEM是觀察樣品在基材上的表面形貌。
TEM觀察樣品結(jié)構(gòu)和內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu),但需要進(jìn)行測試。樣品相對較薄以允許電子通過,因此基板樣品不起作用。
原子力顯微鏡AFM檢測項(xiàng)目:
高度圖、相圖、表面粗糙度、三維立體圖等
應(yīng)用范圍:
afm原子力顯微鏡廣泛應(yīng)用于表面分析的各個(gè)領(lǐng)域,通過對地表地形的分析、歸納和總結(jié),獲得更深層次的信息??捎糜谘芯拷饘?、半導(dǎo)體和非金屬材料的表面形貌、表面重構(gòu)、摩擦等,獲得相界、分形結(jié)構(gòu)、側(cè)向力等信息的空間三維圖像。