afm原(yuan)子力(li)顯微(wei)鏡探針(zhen)是(shi)壹(yi)種(zhong)具(ju)有原(yuan)子分(fen)辨率的(de)表面形(xing)貌、電(dian)磁性(xing)能(neng)分(fen)析的(de)重要(yao)儀器。1981年(nian),STM(scanningtunnellingmicroscopy,掃描隧(sui)道顯微(wei)鏡)由IBM-Zurich的(de)BinnigandRohrer發明(ming)。1982年(nian),Binnig觀(guan)察(cha)到(dao)原(yuan)子分(fen)辨圖(tu)Si(7x7)。1985年,Binnig,Gerber和Quate開(kai)發(fa)成(cheng)功(gong)了AFM(atomicforcemicroscope,原(yuan)子力(li)顯微(wei)鏡)。在表(biao)面科(ke)學、納(na)米(mi)技(ji)術領(ling)域(yu)、生(sheng)物電(dian)子等(deng)領(ling)域(yu),SPM(scanningprobemicroscopy)逐漸發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)重要(yao)的、多功(gong)能(neng)材的(de)材(cai)料表(biao)征(zheng)工具(ju)。
afm原(yuan)子力(li)顯微(wei)鏡探針(zhen)主要(yao)有以下(xia)幾種:
1、非(fei)接觸/輕(qing)敲模(mo)式(shi)針(zhen)尖以(yi)及接觸模式(shi)探(tan)針(zhen):常用(yong)的產(chan)品,分(fen)辨率高(gao),使用(yong)壽命(ming)壹(yi)般(ban)。使(shi)用(yong)過程中(zhong)探針(zhen)不斷磨(mo)損(sun),分(fen)辨率很(hen)容易下降(jiang)。主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)與表(biao)面形(xing)貌觀(guan)察(cha)。
2、導(dao)電探(tan)針(zhen):通過對普(pu)通探針(zhen)鍍10-50納米厚(hou)的Pt(以及別的提(ti)高(gao)鍍層結(jie)合(he)力(li)的(de)金(jin)屬,如Cr,Ti,Pt和Ir等)得(de)到(dao)。導(dao)電探(tan)針(zhen)應(ying)用(yong)於EFM,KFM,SCM等(deng)。導(dao)電探(tan)針(zhen)分(fen)辨率比(bi)tapping和contact模式(shi)的(de)探針(zhen)差,使用(yong)時導(dao)電鍍層容(rong)易(yi)脫落,導(dao)電性(xing)難(nan)以長期(qi)保(bao)持(chi)。導(dao)電針(zhen)尖的(de)新(xin)產品有碳納米(mi)管(guan)針(zhen)尖,金(jin)剛石(shi)鍍層針(zhen)尖,全(quan)金(jin)剛石(shi)針(zhen)尖,全(quan)金(jin)屬絲(si)針(zhen)尖,這(zhe)些新(xin)技術(shu)克(ke)服(fu)了普(pu)通導(dao)電針(zhen)尖的(de)短(duan)壽命(ming)和分(fen)辨率不高(gao)的缺點(dian)。
3、磁性(xing)探(tan)針(zhen):應(ying)用(yong)於MFM,通過在普(pu)通tapping和contact模式(shi)的(de)探針(zhen)上鍍Co、Fe等鐵磁性(xing)層制備(bei),分(fen)辨率比(bi)普(pu)通探針(zhen)差,使用(yong)時導(dao)電鍍層容(rong)易(yi)脫落。
4、大(da)長徑比(bi)探(tan)針(zhen):大(da)長徑比(bi)針(zhen)尖是(shi)專(zhuan)為測(ce)量(liang)深的溝(gou)槽(cao)以及近似(si)鉛(qian)垂的側(ce)面而(er)設(she)計(ji)生(sheng)產的(de)。特點(dian):不太常用(yong)的產(chan)品,分(fen)辨率很(hen)高(gao),使用(yong)壽命(ming)壹(yi)般(ban)。技(ji)術(shu)參數:針(zhen)尖高(gao)度>9μm;長徑比(bi)5:1;針(zhen)尖半(ban)徑<10nm。
5、類(lei)金(jin)剛石(shi)碳(tan)AFM探(tan)針(zhen)/全(quan)金(jin)剛石(shi)探(tan)針(zhen):壹(yi)種(zhong)是(shi)在(zai)矽(gui)探針(zhen)的針(zhen)尖部(bu)分(fen)上加(jia)壹(yi)層類(lei)金(jin)剛石(shi)碳(tan)膜(mo),另(ling)外壹(yi)種(zhong)是(shi)全(quan)金(jin)剛石(shi)材(cai)料制備(bei)(價格很(hen)高(gao))。這兩種(zhong)金(jin)剛石(shi)碳(tan)探(tan)針(zhen)具(ju)有很(hen)大(da)的耐久(jiu)性(xing),減少了(le)針(zhen)尖的(de)磨(mo)損(sun)從(cong)而(er)增加(jia)了(le)使(shi)用(yong)壽命(ming)。
afm原(yuan)子力(li)顯微(wei)鏡探針(zhen)利用(yong)探針(zhen)與樣(yang)品之間各(ge)種(zhong)不同的相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的力(li)而(er)開(kai)發(fa)了(le)各種不同應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的顯微(wei)鏡,如AFM(範(fan)德法(fa)力),靜電(dian)力顯微(wei)鏡EFM(靜電(dian)力)磁力顯微(wei)鏡MFM(靜磁力)側向力顯微(wei)鏡LFM(探針(zhen)側向偏(pian)轉力(li))等(deng),因此(ci)有對(dui)應(ying)不同種類(lei)顯微(wei)鏡的相(xiang)應(ying)探針(zhen)。