原子力顯微鏡可以檢測(cè)很多樣品
一
、基本原理原子力顯微鏡是利用檢測(cè)樣品表面與細(xì)微的探針尖端之間的相互作用力(原子力)測(cè)出表面的形貌
。探針尖端在小的軔性的懸臂上,當(dāng)探針接觸到樣品表面時(shí)
,產(chǎn)生的相互作用,以懸臂偏轉(zhuǎn)形式檢測(cè)。樣品表面與探針之間的距離小于3-4nm,以及在它們之間檢測(cè)到的作用力,小于10-8N。激光二極管的光線聚焦在懸臂的背面上。當(dāng)懸臂在力的作用下彎曲時(shí),反射光產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),使用位敏光電檢測(cè)器偏轉(zhuǎn)角。然后通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而得到樣品表面的三維圖象。完整的懸臂探針
,置放于在受壓電掃描器控制的樣品表面,在三個(gè)方向上以精度水平0.1nm或更小的步寬進(jìn)行掃描。一般,當(dāng)在樣品表面詳細(xì)掃繪(XY軸)時(shí),懸臂的位移反饋控制的Z軸作用下保存固定不變。以對(duì)掃描反應(yīng)是反饋的Z軸值被輸入計(jì)算機(jī)處理,得出樣品表面的觀察圖象(3D圖象)。二、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)
2.非破壞性,探針與樣品表面相互作用力為10-8N以下
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。三
、應(yīng)用實(shí)例1.應(yīng)用于紙張質(zhì)量檢驗(yàn)。 2.應(yīng)用于陶瓷膜表面形貌分析
。 3.評(píng)定材料納米尺度表面形貌特征