第五章 原子力显微镜 Atomic Force Microscope _ AFM 原于力显微镜与前几种显微镜相比有明显不同,它用一个微小的探针来“摸索”微观世界. AFM超越了光和电子波长对显微镜分辨率的限制,在立体三维上观察物质的形貌,并能获得探针与样品相互作用的信息典型AFM的侧向分辨率(x,y方向)可达到2nm,垂直分辩牢(Z方向)小于0.1 nmAFM具有操作客易、样品准备简单、操作环境不受限制、分辨率高等优点。一、 原子力显微镜原理 AFM的原理较为简单,它是用微小探针“摸索”样品表面来获得信息如图3.1所示,当针尖接近样品时,针尖受到力的作用使悬臂发生偏转或振幅改变悬臂的这种变化经检测系统检测后转变成电信号传递给反馈系统和成像系统,记录扫描过程中一系列探针变化就可以获得样品表面信息图像下面分别介绍检测系统、扫描系统和反馈控制系统。 图1 AFM原理图 1 检测系统v 悬臂的偏转或振幅改变可以通过多种方法检测,包括:光反射法、光干涉法、隧道电流法、电容检测法等。目前AFM系统中常用的是激光反射检测系统,它具有简便灵敏的特点。激光反射检测系统由探针、激光发生器和光检测器组成.2