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原子力顯微鏡(AFM)簡介
閱讀：4088 發(fā)布時(shí)間：2017-2-23
原子力顯微鏡(atomic force microscope, AFM)是一種具有原子分辨率的表面形貌、電磁性能分析的重要儀器。
1981年，STM（scanning tunneling microscopy, 掃描隧道顯微鏡）由IBM-Zurich 的Binnig and Rohrer 發(fā)明。1982年，Binnig觀察到原子分辨圖Si(7x7)。1985年，Binnig, Gerber和Quate開發(fā)成功了*AFM（atomic force microscope, 原子力顯微鏡）。在表面科學(xué)、納米技術(shù)領(lǐng)域、生物電子等領(lǐng)域， SPM（scanning probe microscopy）逐漸發(fā)展成為重要的、多功能材的材料表征工具。
STM 要求樣品表面導(dǎo)電，而AFM可以測試盡緣體的表面形貌和性能。由于STM的基本原理是通過丈量探針與樣品表面的隧道電流大小來探測表面形貌，而AFM是丈量探針與樣品表面的相互作用力。
AFM由四個(gè)部分組成：機(jī)械運(yùn)動部分、懸臂偏轉(zhuǎn)信號光學(xué)檢測系統(tǒng)、控制信號反饋系統(tǒng)， 成像和信息處理軟件系統(tǒng)。探針與樣品之間的相互作用力使微懸臂向上或向下偏轉(zhuǎn)，利用激光將光照射在懸臂的末端，反射光的位置改變就用來測器此懸臂的偏移量，這種檢測方法zui先由Meyer 和Amer提出。機(jī)械部分的運(yùn)動（探針上、下以及橫向掃描運(yùn)動）是有精密的壓電陶瓷控制。激光反射探測采用PSD。反饋和成像系統(tǒng)控制探針和樣品表面間距以及zui后處理實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果。
1981年，STM（scanning tunneling microscopy, 掃描隧道顯微鏡）由IBM-Zurich 的Binnig and Rohrer 發(fā)明。1982年，Binnig觀察到原子分辨圖Si(7x7)。1985年，Binnig, Gerber和Quate開發(fā)成功了*AFM（atomic force microscope, 原子力顯微鏡）。在表面科學(xué)、納米技術(shù)領(lǐng)域、生物電子等領(lǐng)域， SPM（scanning probe microscopy）逐漸發(fā)展成為重要的、多功能材的材料表征工具。
STM 要求樣品表面導(dǎo)電，而AFM可以測試盡緣體的表面形貌和性能。由于STM的基本原理是通過丈量探針與樣品表面的隧道電流大小來探測表面形貌，而AFM是丈量探針與樣品表面的相互作用力。
AFM由四個(gè)部分組成：機(jī)械運(yùn)動部分、懸臂偏轉(zhuǎn)信號光學(xué)檢測系統(tǒng)、控制信號反饋系統(tǒng)， 成像和信息處理軟件系統(tǒng)。探針與樣品之間的相互作用力使微懸臂向上或向下偏轉(zhuǎn)，利用激光將光照射在懸臂的末端，反射光的位置改變就用來測器此懸臂的偏移量，這種檢測方法zui先由Meyer 和Amer提出。機(jī)械部分的運(yùn)動（探針上、下以及橫向掃描運(yùn)動）是有精密的壓電陶瓷控制。激光反射探測采用PSD。反饋和成像系統(tǒng)控制探針和樣品表面間距以及zui后處理實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果。