原子力顯微鏡

1、目錄目錄1.簡介信息 2.基本原理 3.硬件架構(gòu) 4.分類5.操作說明 6.優(yōu)點缺點7.常見問題 8.樣品要求9.應(yīng)用舉例 10.應(yīng)用領(lǐng)域一、簡介信息一、簡介信息AFMAFM是由是由G.BinningG.Binning在在STMSTM的基礎(chǔ)上于的基礎(chǔ)上于19861986年發(fā)明的表面觀年發(fā)明的表面觀測儀器。測儀器。AFM=Atomic Force MicroscopeAFM=Atomic Force Microscope（原子力顯微鏡）。原子（原子力顯微鏡）。原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由于能觀測非導電樣品，力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由于能觀測非導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。當前

2、在科學研究和工業(yè)界廣因此具有更為廣泛的適用性。當前在科學研究和工業(yè)界廣泛使用的掃描力顯微鏡（泛使用的掃描力顯微鏡（Scanning Force MicroscopeScanning Force Microscope），），其基礎(chǔ)就是原子力顯微鏡其基礎(chǔ)就是原子力顯微鏡二、基本原理二、基本原理當原子間距離減小到一定程度以后，原子間的作用力將迅當原子間距離減小到一定程度以后，原子間的作用力將迅速上升。因此，由顯微探針受力的大小就可以直接換算出速上升。因此，由顯微探針受力的大小就可以直接換算出樣品表面的高度，從而獲得樣品表面形貌的信息。樣品表面的高度，從而獲得樣品表面形貌的信息。將一個對微弱力極敏感的

3、微懸臂一端固定，另一端有一微將一個對微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸，由于針尖尖端原子小的針尖，針尖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作用力，通過在掃描時控與樣品表面原子間存在極微弱的作用力，通過在掃描時控制這種力的恒定，帶有針尖的微懸臂將對應(yīng)于針尖與樣品制這種力的恒定，帶有針尖的微懸臂將對應(yīng)于針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起表面原子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運動。利用光學檢測法或隧道電流檢測法，可測得微懸伏運動。利用光學檢測法或隧道電流檢測法，可測得微懸臂對應(yīng)于掃描各點的位置

4、變化，從而可以獲得樣品表面形臂對應(yīng)于掃描各點的位置變化，從而可以獲得樣品表面形貌的信息。貌的信息。 工作原理圖工作原理圖以激光檢測原子力顯微鏡以激光檢測原子力顯微鏡AFMAFM 二極管激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過二極管激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過光學系統(tǒng)聚焦在微懸臂背面，并從光學系統(tǒng)聚焦在微懸臂背面，并從微懸臂背面反射到由光電二極管構(gòu)微懸臂背面反射到由光電二極管構(gòu)成的光斑位置檢測器。在樣品掃描成的光斑位置檢測器。在樣品掃描時，由于樣品表面的原子與微懸臂時，由于樣品表面的原子與微懸臂探針尖端的原子間的相互作用力，探針尖端的原子間的相互作用力，微懸臂將隨樣品表面形貌而彎曲起微懸臂將隨樣品表面形貌而彎曲起伏，反

5、射光束也將隨之偏移，因而，伏，反射光束也將隨之偏移，因而，通過光電二極管檢測光斑位置的變通過光電二極管檢測光斑位置的變化，就能獲得被測樣品表面形貌的化，就能獲得被測樣品表面形貌的信息。信息。 在系統(tǒng)檢測成像全過程中，在系統(tǒng)檢測成像全過程中，探針和被測樣品間的距離始終探針和被測樣品間的距離始終保持在納米量級，距離太大不保持在納米量級，距離太大不能獲得樣品表面的信息，距離能獲得樣品表面的信息，距離太小會損傷探針和被測樣品。太小會損傷探針和被測樣品。反饋回路在工作過程中，由探反饋回路在工作過程中，由探針得到探針針得到探針- -樣品相互作用的強樣品相互作用的強度，來改變加在樣品掃描器的度，來改變加在樣

6、品掃描器的伸縮，調(diào)節(jié)探針和被測樣品間伸縮，調(diào)節(jié)探針和被測樣品間的距離，反過來控制探針的距離，反過來控制探針- -樣品樣品相互作用的強度，實現(xiàn)反饋控相互作用的強度，實現(xiàn)反饋控制。反饋控制是本系統(tǒng)的核心制。反饋控制是本系統(tǒng)的核心工作機制。工作機制。原子力顯微鏡原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡掃描隧道顯微鏡最大的差別在于并非利用電子隧道效應(yīng)，而是利用別在于并非利用電子隧道效應(yīng)，而是利用原子之間的范德華力作用來呈現(xiàn)樣品的表原子之間的范德華力作用來呈現(xiàn)樣品的表面特性。面特性。假設(shè)兩個原子中，一個是在懸臂的探針尖假設(shè)兩個原子中，一個是在懸臂的探針尖端，另一個是在樣本的表面，它們之間的端，另一個是在樣本的表面，

7、它們之間的作用力會隨距離的改變而變化，其作用力作用力會隨距離的改變而變化，其作用力與距離的關(guān)系如圖所示。與距離的關(guān)系如圖所示。當原子與原子很接近時，彼此電子云斥力當原子與原子很接近時，彼此電子云斥力的作用大于原子核與電子云之間的吸引力的作用大于原子核與電子云之間的吸引力作用，所以整個合力表現(xiàn)為斥力的作用，作用，所以整個合力表現(xiàn)為斥力的作用，反之若兩原子分開有一定距離時，其電子反之若兩原子分開有一定距離時，其電子云斥力的作用小于彼此原子核與電子云之云斥力的作用小于彼此原子核與電子云之間的吸引力作用，故整個合力表現(xiàn)為引力間的吸引力作用，故整個合力表現(xiàn)為引力的作用。的作用。三、原子力顯微鏡的硬件架構(gòu)

8、：三、原子力顯微鏡的硬件架構(gòu)：在原子力顯微鏡在原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy(Atomic Force Microscopy，AFM)AFM)的的系統(tǒng)中，可分成三個部分：力檢測部分、位置檢測部分、系統(tǒng)中，可分成三個部分：力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)。反饋系統(tǒng)。3.1 3.1 力檢測部分：力檢測部分：在原子力顯微鏡在原子力顯微鏡(AFM)(AFM)的系統(tǒng)中，所要檢測的力是原的系統(tǒng)中，所要檢測的力是原子與原子之的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂子與原子之的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂(cantilever)(cantilever)來檢測原子之間力

9、的變化量。這微小懸臂有來檢測原子之間力的變化量。這微小懸臂有一定的規(guī)格，例如：長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形一定的規(guī)格，例如：長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀，而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式狀，而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式的不同，而選擇不同類型的探針。的不同，而選擇不同類型的探針。3.2 3.2 位置檢測部分：位置檢測部分：在原子力顯微鏡在原子力顯微鏡(AFM)(AFM)的系統(tǒng)中，當針尖與樣品之間的系統(tǒng)中，當針尖與樣品之間有了交互作用之后，會使得懸臂有了交互作用之后，會使得懸臂cantilevercantilever擺動，所以當擺動，所以當激光照射在激光照

10、射在cantilevercantilever的末端時，其反射光的位置也會因的末端時，其反射光的位置也會因為為cantilevercantilever擺動而有所改變，這就造成偏移量的產(chǎn)生。擺動而有所改變，這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下在整個系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號，以供并轉(zhuǎn)換成電的信號，以供SPMSPM控制器控制器控制器作信號處理。控制器作信號處理。3.3 3.3 反饋系統(tǒng)：反饋系統(tǒng)：在原子力顯微鏡在原子力顯微鏡(AFM)(AFM)的系統(tǒng)中，將信號經(jīng)由激光檢的系統(tǒng)中，將信號經(jīng)由激光檢測器取入之后，在反饋系統(tǒng)中會將此信號

11、當作反饋信號，測器取入之后，在反饋系統(tǒng)中會將此信號當作反饋信號，作為內(nèi)部的調(diào)整信號，并驅(qū)使通常由壓電陶瓷管制作的掃作為內(nèi)部的調(diào)整信號，并驅(qū)使通常由壓電陶瓷管制作的掃描器做適當?shù)囊苿?，以保持樣品與針尖保持合適的作用力。描器做適當?shù)囊苿?，以保持樣品與針尖保持合適的作用力。四、分類四、分類 原子力顯微鏡的系統(tǒng)中，是利用微小探針與待測物之原子力顯微鏡的系統(tǒng)中，是利用微小探針與待測物之間交互作用力，來呈現(xiàn)待測物的表面之物理特性。原子力間交互作用力，來呈現(xiàn)待測物的表面之物理特性。原子力顯微鏡利用斥力與吸引力的方式發(fā)展出三種基本的操作模顯微鏡利用斥力與吸引力的方式發(fā)展出三種基本的操作模式：式： （1 1）利

12、用原子斥力的變化而產(chǎn)生表面輪廓為）利用原子斥力的變化而產(chǎn)生表面輪廓為接觸式原接觸式原子力顯微鏡（子力顯微鏡（contact AFMcontact AFM），探針與試片的距離約幾個，探針與試片的距離約幾個。 （2 2）利用原子吸引力的變化而產(chǎn)生表面輪廓為）利用原子吸引力的變化而產(chǎn)生表面輪廓為非接觸式非接觸式原子力顯微鏡（原子力顯微鏡（non-contact AFMnon-contact AFM），探針與試片的距離，探針與試片的距離約幾十到幾百個約幾十到幾百個。 （3 3）敲擊式敲擊式AFMAFM與非接觸式與非接觸式AFMAFM比較相似，但它比非接觸比較相似，但它比非接觸式式AFMAFM有更近的樣

13、品與針尖距離一種恒定的驅(qū)動力使探有更近的樣品與針尖距離一種恒定的驅(qū)動力使探針懸臂以一定的頻率振動針懸臂以一定的頻率振動( (一般為幾百千赫茲一般為幾百千赫茲) )。三種模式的比較：三種模式的比較： 接觸模式（接觸模式（Contact ModeContact Mode）：）： 優(yōu)點：掃描速度快，是唯一能夠獲得優(yōu)點：掃描速度快，是唯一能夠獲得“原子分辨率原子分辨率”圖圖像的像的AFMAFM。垂直方向上有明顯變化的質(zhì)硬樣品，有時更適。垂直方向上有明顯變化的質(zhì)硬樣品，有時更適于用接觸式掃描成像。于用接觸式掃描成像。 缺點：橫向力影響圖像質(zhì)量。在空氣中，因為樣品表面缺點：橫向力影響圖像質(zhì)量。在空氣中，因

14、為樣品表面吸附液層的毛細作用，使針尖與樣品之間的粘著力很大。吸附液層的毛細作用，使針尖與樣品之間的粘著力很大。橫向力與粘著力的合力導致圖像空間分辨率降低，而且針橫向力與粘著力的合力導致圖像空間分辨率降低，而且針尖刮擦樣品會損壞軟質(zhì)樣品（如生物樣品，聚合體等）。尖刮擦樣品會損壞軟質(zhì)樣品（如生物樣品，聚合體等）。 非接觸模式（非接觸模式（Non-Contact ModeNon-Contact Mode）：）： 優(yōu)點：沒有刮擦作用于樣品表面。優(yōu)點：沒有刮擦作用于樣品表面。 缺點：由于針尖與樣品分離，橫向分辨率低；為了避免缺點：由于針尖與樣品分離，橫向分辨率低；為了避免接觸吸附層而導致針尖膠粘，其掃描

15、速度低于輕敲式和接接觸吸附層而導致針尖膠粘，其掃描速度低于輕敲式和接觸式觸式AFMAFM。通常僅用于非常怕水的樣品，吸附液層必須薄，。通常僅用于非常怕水的樣品，吸附液層必須薄，如果太厚，針尖會陷入液層，引起反饋不穩(wěn)，刮擦樣品。如果太厚，針尖會陷入液層，引起反饋不穩(wěn)，刮擦樣品。由于上述缺點，非接觸模式的使用受到限制。由于上述缺點，非接觸模式的使用受到限制。輕敲模式（輕敲模式（Tapping ModeTapping Mode）：）： 優(yōu)點：很好的消除了橫向力的影響。降低了由吸附液層優(yōu)點：很好的消除了橫向力的影響。降低了由吸附液層引起的力，圖像分辨率高，適于觀測軟、易碎、或膠粘性引起的力，圖像分辨率

16、高，適于觀測軟、易碎、或膠粘性樣品，不會損傷其表面。樣品，不會損傷其表面。 缺點缺點：比接觸模式：比接觸模式AFM AFM 的掃描速度慢。的掃描速度慢。五、實際操作：五、實際操作：實際的實際的AFMAFM工作時并沒有讓探針保持在同一高度。因為如工作時并沒有讓探針保持在同一高度。因為如果樣品表面太凹，探針離樣品表面太遠，原子間作用力就太微果樣品表面太凹，探針離樣品表面太遠，原子間作用力就太微弱；而如果樣品面太凸，探針離樣品表面太近，探針就要劃破弱；而如果樣品面太凸，探針離樣品表面太近，探針就要劃破樣品。樣品。 實際選擇的方案是，讓探針隨凹凸不平的樣品表面上下移實際選擇的方案是，讓探針隨凹凸不平的

17、樣品表面上下移動，始終保持固定的距離，動，始終保持固定的距離， 即保持原子力的大小不即保持原子力的大小不 變。在樣變。在樣品表面凹的地方，品表面凹的地方， 原子力小了，探針就下來一點原子力小了，探針就下來一點 ，而在樣品，而在樣品表面凸的地方，原子力大了點，探針上去一點。探針這樣一上表面凸的地方，原子力大了點，探針上去一點。探針這樣一上一下的移動其實也描繪了樣品表面一下的移動其實也描繪了樣品表面 的大致輪廓。的大致輪廓。 AFMAFM利用了范德華力在小范圍內(nèi)可以看成與距離成正利用了范德華力在小范圍內(nèi)可以看成與距離成正比這一特點來工作的。因為只有成正比，比這一特點來工作的。因為只有成正比， 任何

18、部分按同任何部分按同一比例放大，樣品的面目才不會失真。一比例放大，樣品的面目才不會失真。 至于選擇在范德至于選擇在范德華力的哪一范圍工作，這倒不是原則性問題。實際應(yīng)用中，華力的哪一范圍工作，這倒不是原則性問題。實際應(yīng)用中，根據(jù)不同的需要，原子力顯微鏡可以選擇在斥力范圍工作，根據(jù)不同的需要，原子力顯微鏡可以選擇在斥力范圍工作，也可以選擇在吸引力范圍工作。也可以選擇在吸引力范圍工作。 原子力顯微鏡使用說明原子力顯微鏡使用說明該原子力顯微鏡型號為該原子力顯微鏡型號為AJ-aAJ-a，掃描，掃描范圍：范圍：10m10m1010，工作模式：輕，工作模式：輕敲模式和接觸模式。敲模式和接觸模式。使用說明：使

19、用說明：（1 1）系統(tǒng)預(yù)熱。打開控制箱和計算）系統(tǒng)預(yù)熱。打開控制箱和計算機，預(yù)熱機，預(yù)熱3030分鐘，使系統(tǒng)穩(wěn)定。分鐘，使系統(tǒng)穩(wěn)定。（2 2）制樣。將干燥的樣品用雙面膠）制樣。將干燥的樣品用雙面膠固定于不銹鋼圓片上。樣品尺寸固定于不銹鋼圓片上。樣品尺寸: :直直徑小于徑小于1cm1cm，厚度小于，厚度小于5mm5mm。（3 3）取下防塵罩，輕輕拿下顯微鏡探頭，將貼有樣品的）取下防塵罩，輕輕拿下顯微鏡探頭，將貼有樣品的不銹鋼圓片固定于樣品臺上，然后把顯微鏡探頭放回原處；不銹鋼圓片固定于樣品臺上，然后把顯微鏡探頭放回原處；放置樣品之前，探針和樣品之間要保持一定距離，以免損放置樣品之前，探針和樣品之

20、間要保持一定距離，以免損壞探針。壞探針。（4 4）模式選擇。打開）模式選擇。打開iNanoSPMiNanoSPM在線軟件，選擇工作模式在線軟件，選擇工作模式和放大倍率（一般選擇和放大倍率（一般選擇5 5倍）。倍）。（5 5）光斑調(diào)整。調(diào)節(jié)激光調(diào)節(jié)旋鈕使激光光斑匯聚在探）光斑調(diào)整。調(diào)節(jié)激光調(diào)節(jié)旋鈕使激光光斑匯聚在探針懸臂上，調(diào)節(jié)光敏檢測器旋鈕使激光光斑匯聚在光敏檢針懸臂上，調(diào)節(jié)光敏檢測器旋鈕使激光光斑匯聚在光敏檢測器的中心位置，若采用輕敲模式，力的大小一般設(shè)置為測器的中心位置，若采用輕敲模式，力的大小一般設(shè)置為共振峰高度的共振峰高度的1/21/2至至2/32/3處。處。（6 6）針尖趨進。）針尖

21、趨進。首先雙手調(diào)節(jié)底座手動粗調(diào)旋鈕（旋鈕向左頭部向下，反首先雙手調(diào)節(jié)底座手動粗調(diào)旋鈕（旋鈕向左頭部向下，反之向上）觀察激光在針尖和樣品表面上的光斑，當調(diào)節(jié)到之向上）觀察激光在針尖和樣品表面上的光斑，當調(diào)節(jié)到兩束光點重合在一起時，兩束光點重合在一起時，應(yīng)停止手動趨進，然后在馬達控制面板上點擊應(yīng)停止手動趨進，然后在馬達控制面板上點擊“自動趨自動趨進進”。（注意：調(diào)節(jié)時不要使前后端太傾斜，應(yīng)使馬達控。（注意：調(diào)節(jié)時不要使前后端太傾斜，應(yīng)使馬達控制的一端稍高，否則應(yīng)退針，并調(diào)節(jié)底座手動粗調(diào)旋鈕再制的一端稍高，否則應(yīng)退針，并調(diào)節(jié)底座手動粗調(diào)旋鈕再重復(fù)以上步驟）。重復(fù)以上步驟）。（7 7）樣品掃描。設(shè)置掃

22、描范圍）樣品掃描。設(shè)置掃描范圍X,YX,Y和和Z Z軸范圍，若樣品不軸范圍，若樣品不清晰，調(diào)節(jié)各參數(shù)，使圖像達到最佳效果。清晰，調(diào)節(jié)各參數(shù)，使圖像達到最佳效果。（8 8）圖像保存。將掃描圖像文件保存到指定位置，并用）圖像保存。將掃描圖像文件保存到指定位置，并用圖像分析軟件分析各參數(shù)，如三維圖像，表面粗糙度各參圖像分析軟件分析各參數(shù)，如三維圖像，表面粗糙度各參數(shù)等。數(shù)等。 （9 9）關(guān)機。掃描結(jié)束后，點擊馬達控制窗口中的）關(guān)機。掃描結(jié)束后，點擊馬達控制窗口中的“自動自動驅(qū)離驅(qū)離”按鈕，當驅(qū)離的步數(shù)達到按鈕，當驅(qū)離的步數(shù)達到30003000步時，即可停止。退步時，即可停止。退出實時軟件，關(guān)閉控制箱

23、電源和計算機，蓋上防塵罩。出實時軟件，關(guān)閉控制箱電源和計算機，蓋上防塵罩。 更換探針步驟更換探針步驟 1.1. 關(guān)掉激光光源；關(guān)掉激光光源；2.2.拔下數(shù)據(jù)線；拔下數(shù)據(jù)線；3.3.取下取下XEXE前端工作臺；前端工作臺；4.4.取下舊針尖，將新針尖小心的裝在基臺上，使探針朝外，取下舊針尖，將新針尖小心的裝在基臺上，使探針朝外，操作時，避免碰到探針。操作時，避免碰到探針。 5.5. 安裝安裝XEXE前端工作臺前端工作臺6.6.鎖緊工作臺；鎖緊工作臺； 7.7.裝上數(shù)據(jù)線；裝上數(shù)據(jù)線； 8.8.打開激光光源打開激光光源六、優(yōu)缺點：六、優(yōu)缺點：優(yōu)點：優(yōu)點：一：不同于電子顯微鏡只能提供二維圖像，一：不

24、同于電子顯微鏡只能提供二維圖像，AFMAFM提供真正的提供真正的三維表面圖。三維表面圖。二：二： AFM AFM不需要對樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種不需要對樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種處理對樣品會造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。處理對樣品會造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。三：電子顯微鏡需要運行在高真空條件下，原子力顯微鏡在三：電子顯微鏡需要運行在高真空條件下，原子力顯微鏡在常壓下甚至在液體環(huán)境下都可以良好工作。可用來研究生常壓下甚至在液體環(huán)境下都可以良好工作?？捎脕硌芯可锖暧^分子，甚至活的生物組織。物宏觀分子，甚至活的生物組織。四：四： 原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由于能觀測非原子力顯微鏡與掃

25、描隧道顯微鏡相比，由于能觀測非導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。缺點：缺點：一：和掃描電子顯微鏡相比，一：和掃描電子顯微鏡相比，AFMAFM的缺點在于成像范圍太小的缺點在于成像范圍太小, ,速度慢，受速度慢，受 探頭的影響太大。探頭的影響太大。七七、 AFM AFM假象（常見問題）假象（常見問題）在所有顯微學技術(shù)中，在所有顯微學技術(shù)中，AFMAFM圖像的解釋相對來說是容圖像的解釋相對來說是容易的。光學顯微鏡和電子顯微鏡成像都受電磁衍射的影響，易的。光學顯微鏡和電子顯微鏡成像都受電磁衍射的影響，這給它們辨別三維結(jié)構(gòu)帶來困難。這給它們辨別三維結(jié)構(gòu)帶來困難。AF

26、MAFM可以彌補這些不足，可以彌補這些不足，在在AFMAFM圖像中峰和谷明晰可見。圖像中峰和谷明晰可見。AFMAFM的另一優(yōu)點是光或電對的另一優(yōu)點是光或電對它成像基本沒有影響，它成像基本沒有影響，AFMAFM能測得表面的真實形貌。盡管能測得表面的真實形貌。盡管AFMAFM成像簡單，但成像簡單，但AFMAFM本身也有假象存在。相對來說，本身也有假象存在。相對來說，AFMAFM的假象比較容易驗證。下面介紹一些假象情況：的假象比較容易驗證。下面介紹一些假象情況：（1 1）針尖成像：）針尖成像：AFMAFM中中大多數(shù)假象源于針尖成大多數(shù)假象源于針尖成像。如圖所示，針尖比像。如圖所示，針尖比樣品特征尖銳

27、時，樣品樣品特征尖銳時，樣品特征就能很好地顯現(xiàn)出特征就能很好地顯現(xiàn)出來。相反，當樣品比針來。相反，當樣品比針尖更尖時，假象就會出尖更尖時，假象就會出現(xiàn)，這時成像主要為針現(xiàn)，這時成像主要為針尖特征。高表面率的針尖特征。高表面率的針尖可以減少這種假象發(fā)尖可以減少這種假象發(fā)生。生。（2 2）雙針尖或多針尖假象：這種假象是由于一個探針末端帶有兩個或多）雙針尖或多針尖假象：這種假象是由于一個探針末端帶有兩個或多個尖點所致。當掃描樣品時，多個針尖依次掃描樣品而得到重復(fù)圖像。個尖點所致。當掃描樣品時，多個針尖依次掃描樣品而得到重復(fù)圖像。雙針尖或多針尖假象雙針尖或多針尖假象(3)(3)樣品上污物引起的假象：當

28、樣品上的污物與基樣品上污物引起的假象：當樣品上的污物與基底吸底吸 附不牢時，污物可能被正在掃描的針尖帶走。附不牢時，污物可能被正在掃描的針尖帶走。并隨針尖運動，致使大面積圖像模糊不清。并隨針尖運動，致使大面積圖像模糊不清。八、樣品的要求八、樣品的要求 原子力顯微鏡研究對象可以是有機固體、聚合物以及原子力顯微鏡研究對象可以是有機固體、聚合物以及生物大分子等，樣品的載體選擇范圍很大，包括云母片、生物大分子等，樣品的載體選擇范圍很大，包括云母片、玻璃片、石墨、拋光硅片、二氧化硅和某些生物膜等，其玻璃片、石墨、拋光硅片、二氧化硅和某些生物膜等，其中最常用的是新剝離的云母片，主要原因是其非常平整且中最常

29、用的是新剝離的云母片，主要原因是其非常平整且容易處理。而拋光硅片最好要用濃硫酸與容易處理。而拋光硅片最好要用濃硫酸與30%30%雙氧水的雙氧水的73 73 混合液在混合液在90 90 下煮下煮1h 1h 。利用電性能測試時需要導。利用電性能測試時需要導電性能良好的載體，如石墨或鍍有金屬的基片。電性能良好的載體，如石墨或鍍有金屬的基片。 試樣的厚度，包括試樣臺的厚度，最大為試樣的厚度，包括試樣臺的厚度，最大為10 mm10 mm。如果。如果試樣過重，有時會影響掃描儀的動作，不要放過重的試樣。試樣過重，有時會影響掃描儀的動作，不要放過重的試樣。試樣的大小以不大于試樣臺的大?。ㄖ睆皆嚇拥拇笮∫圆淮笥?/p>

30、試樣臺的大?。ㄖ睆?0 mm20 mm）為大致）為大致的標準。稍微大一點也沒問題。但是，最大值約為的標準。稍微大一點也沒問題。但是，最大值約為40 mm40 mm。如果未固定好就進行測量可能產(chǎn)生移位，需固定好后再測如果未固定好就進行測量可能產(chǎn)生移位，需固定好后再測定。定。九、應(yīng)用舉例九、應(yīng)用舉例 采用采用OP OP 處理處理 對對ITOITO薄膜進行表面改性薄膜進行表面改性, ,通過通過AFMAFM、X X射線光電射線光電子能譜和四探針等測試手段對薄膜樣品進行表征子能譜和四探針等測試手段對薄膜樣品進行表征, ,研究了研究了OPOP處理處理對對ITOITO表面性質(zhì)的影響。實驗結(jié)果表明表面性質(zhì)的影響。實驗結(jié)果表明 OP OP處理有效去除了處理有效去除了I T OI T O表面的污染物，優(yōu)化了表面的污染物，優(yōu)化了ITOITO表面的化學組分表面的化學組分, ,降低了降低了ITOITO表面的粗表面的粗糙度和方塊電阻