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Technical Articles
技術應用
原子力顯微鏡(AFM)的兩種工作模式:接觸式(Contact)和輕敲式(Tapping)
接觸式(Contact)
         
  原子力顯微鏡的設計思想是這樣的:一個對力非常敏感的微懸臂,其尖端有一個微小的探針,當探針輕微地接觸樣品表面時,由於探針尖端的原子與樣品表面的原 子之間產生極其微弱的相互作用力而使微懸臂彎曲,將微懸臂彎曲的形變信號轉換成光電信號並進行放大,就可以得到原子之間力的微弱變化的信號。從這裡我們可 以看出,原子力顯微鏡設計的高明之處在於利用微懸臂間接地感受和放大原子之間的作用力,從而達到檢測的目的。
 
         
  激光檢測法的工作原理是:由半導體激光器發出的一束紅光經過光學透鏡進行準直、聚焦後,照射到微懸臂上。三角架形狀的微懸臂是利用微電子加工工藝製作 的。微懸臂的尖端是探針,背面是用於反射激光光束的光滑鏡面。微懸臂的尺寸大約100微米左右。匯聚到微懸臂鏡面的激光經反射後最終照射到四象限光敏檢測 器上。當探針在樣品表面掃瞄時,由於樣品表面起伏不平而使探針帶動微懸臂彎曲變化,而微懸臂的彎曲又使得光路發生變化,最終導致照射到光敏檢測器上的激光 光斑位置發生移動。光敏檢測器將光斑位移信號轉換成電信號,經放大處理後既可得到圖像信號。
         
原子力顯微鏡同樣具有原子級的分辨率。由於原子力顯微鏡既可以觀察導體,也可以觀察非導體,從而彌補了STM的不足。
 
  
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