AFM（原子力显微镜）问题 200

原子力显微镜（AFM）设计于1986年，通过检测针尖和样品之间的原子间力来获得样品表面的微观信息，因此样品不需要导电。 AFM的工作原理是对弱力非常敏感的微悬臂的一端，另一端装有探针，针尖与样品表面轻轻接触，尖端原子与样品表面原子之间的非常微弱的排斥力导致微悬臂向上弯曲。 通过检测从微悬臂背面反射的激光光斑在光学探测器上的位置变化，可以将其转换为力的变化，因为反射光斑位置的变化或微悬臂弯曲的变化与力的变化成正比。

微悬臂的弯曲是多种力共同作用的结果，其中最常见的是范德沃力，它可以通过尖端和样品表面之间距离的微小变化产生。 通过控制扫描过程中针尖的恒定力，测量针尖的纵向位移，获得样品表面的微观信息。

AFM有两种工作模式：恒力模式和恒高模式。 在恒力模式下，扫描头随着样品表面形貌的变化而垂直上下移动，微保持微悬臂上的力是恒定的，从扫描头的纵向运动中得到样品表面的形貌。

在恒高模式下，扫描头的高度是固定的，直接从空间中微悬臂的挠度信息中获取样品表面信息。 SPM因其高分辨率和对各种环境（真空、气体和液体）中物体的微观信息的连续和动态检测而迅速应用于生命科学研究。 SPM最早用于研究生物大分子（DNA、蛋白质等）的结构和功能，并在这方面积累了丰富的数据。

原子力显微镜（AFM）的基本原理是对弱力极其敏感的微悬臂固定在一端，另一端有一个微小的针尖，针尖与样品表面轻轻接触，因为针尖原子与样品表面的原子之间存在非常微弱的排斥力， 通过控制扫描过程中该力的恒定性，带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子之间力的同位素，并沿垂直于样品表面的起伏方向移动。选择 AFM 推荐 Park NX-Hybrid NX-Hybrid WLI 是有史以来第一款内置 WLI 轮廓仪的 AFM，用于半导体和相关制造质量保证。

示例包括半导体前端、后端到先进封装过程控制和研发计量。 它适用于需要在大面积上进行高通量测量的设备，这些设备可以缩小到具有亚纳米分辨率和超高精度的纳米级区域。

NX-Hybrid WLI的优势：

1.Park WLI系统。

Park WLI 支持 WLI 和 PSI 模式（PSI 模式由电动滤波转换器支持），物镜放大倍率为 X、20X、50X、100X; 两个物镜可以通过电动线性透镜更换器自动更换。

2. WLI光学干涉测量。

在扫描Mirau物镜的高度时，可以利用干涉引起的光强变化来计算每个像素处的样品表面高度; 白光干涉测量法 （WLI） 和相移干涉测量法 （PSI） 是两种常用的表面表征技术。

有关 AFM 的更多信息，我们建议咨询 PARK AFM。 Park AFM具有全面的扫描模式，因此可以准确高效地收集各种数据类型; 从使用世界上唯一的真正非接触模式来保持探针的锋利度和样品的完整性，到先进的磁力显微镜，Park为客户提供原子力显微镜领域最具创新性和精确性的模式。 <>

原子力显微镜（AFM）的基本原理是对弱力极其敏感的微悬臂固定在一端，另一端有一个微小的针尖，针尖与样品表面轻轻接触，因为针尖原子与样品表面的原子之间存在非常微弱的排斥力， 通过控制扫描过程中该力的恒定性，带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子之间力的同位素，并沿垂直于样品表面的起伏方向移动。使用光学检测或隧道电流检测，可以测量扫描每个点对应的微悬臂的位置，从而获得样品表面形貌的信息。

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0 引言7-8 1 原子力显微镜。

8-23 扫描探针显微镜 （SPM） 开发的几种基本成像模式8-9 扫描隧道显微镜。

STM）9-11 光子扫描隧道显微镜（PSTM）11-13 光子隧穿和PSTM的物理机理11-12 PSTM的工作原理12 PSTM的特点12-13 PSTM的应用13 原子力显微镜（AFM）13-21 原子力显微镜（AFM）的物理机制14 AFM的工作原理14 AFM的工作原理14-16 AFM的基本成像模式16-20 AFM的接触模式16-17 非接触模式17-19 攻丝模式19-20 AFM功能的扩展20-21 参考文献21-23 原子力显微镜的2相位成像模式23-35 相位成像原理原子力显微镜和相像的内涵23-24 针尖-样品相互作用的动力学理论和相位差。

讨论24-26 攻丝模式成像中相位与能耗的关系26-29 相位差与能耗关系的推导26-28 结果讨论28-29 该方法的意义29 由a-p-z（振幅组成。

相位-尖端到样品的距离）曲线选择 扫描幅度参数29-30 实验结果30-32 结论32-33 其他一些样品的相位图33-34 参考文献34-35 3 原子力 光子扫描隧道组合显微镜（AF PSTM）模式35-49 原子力原理 光子扫描隧道显微镜（AF PSTM）35-36 AF PSTM系统结构及工作原理36-37 AF PSTM实验数据及结果37-47 聚乳酸氏族 37-39 大肠杆菌的等离子体处理39-41 虾的性腺 41-45 鲤鱼片 45-47 AF PSTM产业化的前景 47-48 参考文献 48-49 4 原子力显微镜脉冲力成像模式简介 49-57 引言 49-50 仪器仪表 50-51 PFM中的几个重要数据点 51-52 测量和讨论52-54 结论 54-55 参考文献 55-57 5 总结与展望57-58 附录：CODY Ima 简介

AFM的基础知识。

AFM的基本原理是旦尼尔型：一端固定一个对弱力极其敏感的微悬臂，另一端有一个微小的针尖，针尖轻轻地连接到样品表面，因为针尖原子和样品表面的原子之间存在非常微弱的排斥力， 通过控制扫描过程中的恒定力，带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子之间力的同位素平面，并沿垂直于样品表面的方向移动。通过采用光学检测方法或隧穿电流检测方法，可以对微悬臂进行测量，以猜测扫描各点的位置模式饥饿变化，从而获得样品的表面形貌。