Park XE 15通用型原子力顯微鏡通過多重采樣™ 掃描進行便捷樣品測量

無軸間耦合提高掃描精度

N o n - C o n t a c t ™ （真正非接觸™ ）模式延長

針使用壽命、改善樣品保存及精度

提供最佳用戶體驗

選項/ 模式多樣化

　　非接觸模式

　　非接觸模式是通過控制探針和樣品之間的力距離，實現在不接觸樣品表面的情況下測量樣品表面形貌和性質。探針在樣品表面附近運動時不能接觸樣品表面，以保證探針與樣品表面之間不存在摩擦。非接觸模式成像中，力作用在探針和樣品表面之間，在探針最近到達樣品表面的時候由于引力效應開始逐漸增大，對應的掃描距離就可能逐漸減小，直到距離達到基本常量時停止掃描。該成像模式可保證對于樣品表面被壓縮的區域也能進行高精度的表征，適用于較軟的樣品。

　　顯微鏡結構

　　通用型原子力顯微鏡AFM的顯微鏡結構包括樣品臺、掃描探針、探針控制器、懸臂支架和探針檢測系統等。其中樣品臺以及掃描探針負責提供樣品表面，而探針控制器則主要負責掌控探針的移動、壓力以及掃描等操作。而懸臂支架則起到平衡溫度變化、機械度量干擾等的作用，并且探針檢測系統負責捕獲探針運動的位移、力值等數據。

　　常用的AFM的顯微鏡結構有兩種：一種是基于光纖懸臂探針的AFM，另一種是基于壓電陶瓷懸臂探針的AFM。光纖懸臂探針具有高靈敏度、壽命長的優點，能用于高速成像；壓電陶瓷懸臂探針具有小型化、成本低等適用于量產制造的特點。

　　應用領域

　　AFM在材料科學、生物醫學、電子學等領域都有廣泛的應用。

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　　在材料科學領域，AFM可以用于表面形貌、晶體結構、物理性質的表征。例如，在材料中描繪原子、分子結構，研究玻璃、金屬表面，研究高分子材料的結構和力學性能等。

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　　在生物醫學領域，AFM可以用于細胞和生物大分子的表征，例如研究細胞表面的納米結構、纖維蛋白的結構和力學性質、骨和牙齒的組織結構和力學性質等。

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　　在電子學領域，AFM可用于芯片表面形貌的檢測、表面形貌的處理、光刻光罩質量的檢測、掃描隧道顯微鏡的探針制作、納米電路等領域。

　　發展前景

　　隨著科學技術的不斷發展，AFM的應用范圍和研究方向將更廣泛、更深入。未來，AFM將朝著高分辨率、高速度、多樣化功能的方向發展。例如，基于光纖懸臂探針的AFM具有高速成像能力，將有望成為三維圖像成像和光存儲器等領域的重要工具，基于掃描隧道顯微鏡和非接觸成像光學顯微鏡相結合的高分辨率AFM技術也有望獲得更加廣闊的應用前景。

Park XE 15通用型原子力顯微鏡有適合大眾化的各種掃描模 式 ，能 滿足您的 所 有 研 究 需求：

1. 表 面 粗 糙 度 測 量

2. 電 性 能

3. 機 械 性 能

4. 熱 性 能

5. 磁 性 能

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　　一、概述

　　通用型原子力顯微鏡（AFM）是掃描探針顯微技術的一種，它是通過探針和樣品表面之間的相互作用來測量表面形貌和性質的。其將圖像轉化為高度圖，能夠對各種樣品的表面形貌、硬度、彈性、電磁性等進行表征，具有成像分辨率高、精度高、非接觸式成像等優點。目前AFM已成為材料科學、生物醫學、電子學等領域中常用的表面分析工具之一。

　　目前AFM的研究方向主要包括開發新型探針、顯微鏡結構的改進、數據處理算法的創新等，其應用領域也在不斷擴展。本文將從AFM的原理、探針、成像模式、顯微鏡結構、應用領域等幾個方面進行介紹。

　　二、原理

　　AFM最基本的原理是通過探針和樣品表面之間的相互作用來測量表面形貌和性質。探針位于樣品表面上方，探針控制器通過樣品反饋來控制探針間距，從而實現在樣品表面掃描的過程。掃描時探針與樣品之間存在靜電相互作用力、范德華力、化學作用力、磁作用力等，這些力的變化將反映在探針的運動以及探針位置的改變上，并且可以轉換成電信號。

　　AFM會將探針與樣品表面的相對位置轉化成電信號，由此就能得到在樣品表面各點的高度信息。在掃描之后的數據處理中，AFM可以對原始數據進行平滑和濾波，得到高質量的表面形貌和力學性質圖像。通過掃描不同區域，可以得到樣品表面的全貌。

　　三、探針

　　AFM的探針是其成像的核心，它有很多種，具體有硅探針、鉆石探針、金剛石探針、碳納米管探針等。探針的選擇取決于不同應用領域對分辨率、靈敏度、硬度、使用壽命等方面的要求。

　　目前AFM領域常用的硅探針主要分為單晶硅和多晶硅兩種。它們的區別在于硅晶體的結構不同，從而也會對熱膨脹系數、硬度、剛性等產生影響。單晶硅探針的剛性和靈敏度更高，但制造成本較高；多晶硅則反之。因此，在實際使用中，根據需要進行選擇。