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當(dāng)前位置：材料測(cè)試 ?  顯微成像 ? 

原子力顯微鏡（AFM）

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原子力顯微鏡（AFM）

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項(xiàng)目介紹

原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）：是一種可以用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。

將一個(gè)對(duì)微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一微小針尖，使之與樣品表面輕輕接觸。由于針尖尖端原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力，會(huì)使懸臂發(fā)生微小的偏轉(zhuǎn)。通過(guò)檢測(cè)出偏轉(zhuǎn)量并作用反饋控制其排斥力的恒定，就可以獲得微懸臂對(duì)應(yīng)于各點(diǎn)的位置變化，從而獲得樣品表面形貌的圖像。

成像模式：

接觸模式：針尖與樣品表面距離小，利用原子間的斥力；可獲得高解析度圖像；樣品變形，針尖受損；不適合于表面柔軟的材料；

非接觸模式：針尖距離樣品5-20nm,利用原子間的吸引力，不損傷樣品表面，可測(cè)試表面柔軟樣品；分辨率低，有誤判現(xiàn)象；

輕敲模式：探針在Z軸維持固定頻率振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)到谷底時(shí)與樣品接觸，對(duì)樣品破壞小，分辨率幾乎同接觸模式相同。


樣品要求

1. 薄膜樣品，尺寸不大于2*2cm（請(qǐng)備注好測(cè)試面）；

2. 粉末樣品，質(zhì)量不少于5mg；

3. 液體樣品，體積不小于1mL（濃度不確定，可以加送溶劑空白樣，進(jìn)行測(cè)試前稀釋?zhuān)?/p>

4. C-AFM、PFM都要求樣品導(dǎo)電；

5. 提供明確的測(cè)試要求（常規(guī)20X20μm以?xún)?nèi)的測(cè)試區(qū)域就可以），最好能上傳參考形貌并且打印隨樣品寄出；

6. AFM測(cè)試超過(guò)1小時(shí)按單價(jià)/小時(shí)收費(fèi)（針對(duì)難測(cè)的樣品，如二維材料），一般測(cè)試都在1小時(shí)/樣；

7. 如果測(cè)試區(qū)域在1*1μm以下，則需要與技術(shù)經(jīng)理提前聯(lián)系。

項(xiàng)目案例

AFM形貌粗糙度

光滑薄膜厚度表征

結(jié)腸癌細(xì)胞的AFM像（3D結(jié)構(gòu)）

具有對(duì)稱(chēng)電極的KPFM圖像和AFM圖像

常見(jiàn)問(wèn)題
1、AFM測(cè)試范圍最好小于多少？一般能測(cè)多大?

小于80×80μm；能測(cè)10×10μm、20×20μm、50×50μm。

2、AFM 測(cè)試數(shù)據(jù)有幾種格式？

spm和mdt格式，分別用NanoScope Analysis、IA軟件打開(kāi)。

3、AFM粉末樣品制樣的常用基底有哪些？

常用基底有3種：HOPG（高定向石墨），MICA（云母），Si-chip（硅片）。HOPG的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電，主要用于導(dǎo)電樣品的測(cè)試。MICA和Si-chip都是常用基底，主要是提供一個(gè)平面，可以根據(jù)參考文獻(xiàn)或之前的測(cè)試條件來(lái)選取。

4、為什么AFM測(cè)試中，樣品表面粗糙度不能太大？

一般AFM儀器允許的最大高度差是10μm（部分儀器更?。?，對(duì)于表面起伏過(guò)大的樣品，一方面可能超出儀器測(cè)試范圍，另一方面可能導(dǎo)致跳針、針尖受損或污染，從而影響圖像質(zhì)量，增加損耗成本。

5、AFM測(cè)試中，對(duì)于導(dǎo)電性不佳的樣品，是否需要噴金處理呢？

AFM的常規(guī)測(cè)試模式對(duì)樣品導(dǎo)電性沒(méi)有要求，部分電學(xué)模塊測(cè)試，如KPFM，是需要樣品導(dǎo)電的。由于金顆粒有一定尺寸，噴金會(huì)對(duì)形貌有一定影響，所以一般不建議噴金。

原子力顯微鏡（AFM）

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