多功能原子力顯(xian)微鏡(jing)是(shi)壹種(zhong)具(ju)有(you)高分辨(bian)率(lv)的(de)表(biao)面(mian)分(fen)析(xi)儀(yi)器,能夠(gou)提(ti)供(gong)物質表(biao)面(mian)微(wei)觀結(jie)構的(de)三(san)維(wei)圖像(xiang)。與傳統(tong)的(de)光(guang)學顯(xian)微鏡(jing)或電(dian)子顯(xian)微鏡(jing)不(bu)同,AFM不(bu)依賴任何(he)形式的(de)光(guang)學或電(dian)子成像(xiang),而是(shi)通(tong)過探(tan)針與樣(yang)品(pin)之間的(de)物理作用力來獲(huo)取(qu)表(biao)面(mian)信(xin)息(xi)。

AFM使(shi)用壹(yi)個(ge)微小(xiao)的(de)探(tan)針(通(tong)常(chang)由矽或氮化矽(gui)制(zhi)成,尖(jian)非常(chang)尖(jian)銳),在(zai)樣品(pin)表(biao)面(mian)進(jin)行掃描。探(tan)針固定(ding)在(zai)柔性(xing)的(de)懸臂(bi)上,當(dang)探(tan)針尖(jian)與樣(yang)品(pin)表(biao)面(mian)相(xiang)互(hu)作用時,懸臂(bi)會發(fa)生微(wei)小(xiao)的(de)彎(wan)曲(qu)。通(tong)過激(ji)光(guang)束照射懸臂(bi)並(bing)檢測(ce)其反射光(guang)的(de)位(wei)置變(bian)化,可(ke)以(yi)精(jing)確(que)地(di)測(ce)量(liang)懸臂(bi)的(de)彎(wan)曲(qu)程(cheng)度(du),從(cong)而(er)推(tui)算(suan)出探(tan)針與樣(yang)品(pin)之間的(de)相互(hu)作用力。通(tong)過控制(zhi)探(tan)針在(zai)樣品(pin)表(biao)面(mian)的(de)掃描,可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)樣品(pin)表(biao)面(mian)的(de)形貌(mao)圖像(xiang)。
1.高分辨(bian)率(lv):AFM能夠(gou)在(zai)納米甚至亞(ya)納米級別提供(gong)表(biao)面(mian)細(xi)節(jie)圖像(xiang)。
2.多模(mo)式操(cao)作:除了標(biao)準(zhun)的(de)拓撲(pu)成(cheng)像(xiang)外,還可(ke)以(yi)進(jin)行力學、磁力、電(dian)學等多種(zhong)性(xing)質的(de)測(ce)量(liang)。
3.樣品(pin)適(shi)應(ying)性廣:適(shi)用於導(dao)體、絕緣(yuan)體、生物材料等多種(zhong)類型的(de)樣品(pin)。
4.環境(jing)適(shi)應(ying)性強:可(ke)以(yi)在(zai)空氣、液體乃至真(zhen)空(kong)環境(jing)中工(gong)作。
5.非破(po)壞(huai)性:由於探(tan)針與樣(yang)品(pin)之間的(de)作用力非常(chang)弱(ruo),通(tong)常(chang)不(bu)會對(dui)樣品(pin)造成(cheng)損(sun)害。
6.定(ding)量(liang)分(fen)析(xi):可(ke)以(yi)直(zhi)接測(ce)量(liang)表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙度(du)、顆(ke)粒(li)大小、膜(mo)厚等參數(shu)。
多功能原子力顯(xian)微鏡(jing)的(de)應(ying)用領(ling)域(yu):
1.材料(liao)科學:研究(jiu)材(cai)料的(de)微觀結(jie)構和(he)性(xing)質(zhi),如薄膜(mo)、納米顆(ke)粒(li)等。
2.生物醫學:觀察生物大分子(zi)如蛋白(bai)質、DNA的(de)結(jie)構,以(yi)及細(xi)胞(bao)表(biao)面(mian)的(de)特性。
3.微電(dian)子學:檢測(ce)半(ban)導(dao)體器件(jian)和(he)集(ji)成(cheng)電(dian)路的(de)表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)和(he)特(te)性(xing)。
4.納米技術:用於納米尺度(du)的(de)制(zhi)造和(he)表(biao)征(zheng)。
5.數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu):分(fen)析(xi)磁(ci)存(cun)儲(chu)介(jie)質的(de)表(biao)面(mian)磁(ci)疇(chou)結(jie)構。