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原子力顯微鏡是一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力非常敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發生形變或運動狀態發生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。
原子力顯微鏡具有哪些優勢特點？
1.高分辨力能力遠遠超過掃描電子顯微鏡（SEM），以及光學粗糙度儀。樣品表面的三維數據滿足了研究、生產、質量檢驗越來越微觀化的要求。
2.非破壞性，探針與樣品表面相互作用力為10－8N以下，遠比以往觸針式粗糙度儀壓力小，因此不會損傷樣品，也不存在掃描電子顯微鏡的電子束損傷問題。另外掃描電子顯微鏡要求對不導電的樣品進行鍍膜處理，而原子力顯微鏡則不需要。
3.應用范圍廣，可用于表面觀察、尺寸測定、表面粗糙測定、顆粒度解析、突起與凹坑的統計處理、成膜條件評價、保護層的尺寸臺階測定、層間絕緣膜的平整度評價、VCD涂層評價、定向薄膜的摩擦處理過程的評價、缺陷分析等。
4.軟件處理功能強，其三維圖象顯示其大小、視角、顯示色、光澤可以自由設定。并可選用網絡、等高線、線條顯示。圖象處理的宏管理，斷面的形狀與粗糙度解析，形貌解析等多種功能。
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