原子力探針的一些相關(guān)信息？
發(fā)布日期：2022-08-26 10:56:06
原子力探針這個(gè)行業(yè)的發(fā)展前景是很好的，因?yàn)樵谑褂玫臅r(shí)候?yàn)槠髽I(yè)帶來的好處比較多，所以深受客戶們的青睞，為了讓大家更多的熟悉它，接下來我們就來講述一下和他有關(guān)的小知識(shí)點(diǎn)，希望能給更多的人帶來幫助。
原子力探針實(shí)際上是以原子分辨率分析表面形貌和電磁特性的重要儀器。1985年成功研制出一臺(tái)原子力顯微鏡，其模式可分為接觸模式和抽頭模式。使用原子力顯微鏡探頭需要知道的是，它的應(yīng)用范圍限于原子力顯微鏡，屬于高科技儀器的耗材。原子力顯微鏡探針的應(yīng)用領(lǐng)域不廣，在世界范圍內(nèi)使用量也不多。主要制造商分布在德國、瑞士、保加利亞和美國。由于探頭的壽命短、分辨率低、不穩(wěn)定和一致性差，所有國家都在開發(fā)新的探頭。原子力探針在表面科學(xué)、納米技術(shù)和生物電子學(xué)領(lǐng)域，原子力探針已逐漸發(fā)展成為一種重要的多功能材料表征工具。原子力探針由四部分組成：機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分、懸臂偏轉(zhuǎn)信號(hào)光學(xué)檢測系統(tǒng)、控制信號(hào)反饋系統(tǒng)、成像和信息處理軟件系統(tǒng)。這種檢測方法首先由Meyer和Amer提出。機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)（探頭的上、下和橫向掃描運(yùn)動(dòng)）由精確的壓電陶瓷控制。PSD用于激光反射檢測。反饋和成像系統(tǒng)控制探針和樣品表面之間的距離，并處理實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果。
原子力探針與樣品直接接觸，且探針易于磨損。因此，探頭要求柔軟，即懸臂的彈性系數(shù)小，一般小于1n/m。實(shí)際上，原子力探針在外力驅(qū)動(dòng)下諧振。探針的振動(dòng)位置進(jìn)入力曲線的排斥區(qū)域，因此探針間歇接觸樣品表面。原子力探針需要高懸臂彈性系數(shù)，以避免與樣品表面的微層水膜卡住。輕敲模式對(duì)樣本的作用力較小，因此對(duì)于提高軟樣本的分辨率特別有利。同時(shí)，探針的壽命略長于接觸模式。探針尖 端半徑通常為10至幾十納米。微懸臂通常由一個(gè)長約100-500μM、厚約500nm~5μM的硅晶片或氮化硅晶片組成。典型的硅微懸臂梁長約100μM，寬10μM，厚幾微米。各種模式和應(yīng)用需要具有不同性能的探針，探針的性能指標(biāo)是決定顯微鏡分辨率的關(guān)鍵因素。原子力探針和樣品之間的相互作用力導(dǎo)致微懸臂向上或向下偏轉(zhuǎn)。激光在懸臂末端照射光。反射光的位置變化用于測量懸臂的位移。
原子力探針實(shí)際上是以原子分辨率分析表面形貌和電磁特性的重要儀器。1985年成功研制出一臺(tái)原子力顯微鏡，其模式可分為接觸模式和抽頭模式。使用原子力顯微鏡探頭需要知道的是，它的應(yīng)用范圍限于原子力顯微鏡，屬于高科技儀器的耗材。原子力顯微鏡探針的應(yīng)用領(lǐng)域不廣，在世界范圍內(nèi)使用量也不多。主要制造商分布在德國、瑞士、保加利亞和美國。由于探頭的壽命短、分辨率低、不穩(wěn)定和一致性差，所有國家都在開發(fā)新的探頭。原子力探針在表面科學(xué)、納米技術(shù)和生物電子學(xué)領(lǐng)域，原子力探針已逐漸發(fā)展成為一種重要的多功能材料表征工具。原子力探針由四部分組成：機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分、懸臂偏轉(zhuǎn)信號(hào)光學(xué)檢測系統(tǒng)、控制信號(hào)反饋系統(tǒng)、成像和信息處理軟件系統(tǒng)。這種檢測方法首先由Meyer和Amer提出。機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)（探頭的上、下和橫向掃描運(yùn)動(dòng)）由精確的壓電陶瓷控制。PSD用于激光反射檢測。反饋和成像系統(tǒng)控制探針和樣品表面之間的距離，并處理實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果。
原子力探針與樣品直接接觸，且探針易于磨損。因此，探頭要求柔軟，即懸臂的彈性系數(shù)小，一般小于1n/m。實(shí)際上，原子力探針在外力驅(qū)動(dòng)下諧振。探針的振動(dòng)位置進(jìn)入力曲線的排斥區(qū)域，因此探針間歇接觸樣品表面。原子力探針需要高懸臂彈性系數(shù)，以避免與樣品表面的微層水膜卡住。輕敲模式對(duì)樣本的作用力較小，因此對(duì)于提高軟樣本的分辨率特別有利。同時(shí)，探針的壽命略長于接觸模式。探針尖 端半徑通常為10至幾十納米。微懸臂通常由一個(gè)長約100-500μM、厚約500nm~5μM的硅晶片或氮化硅晶片組成。典型的硅微懸臂梁長約100μM，寬10μM，厚幾微米。各種模式和應(yīng)用需要具有不同性能的探針，探針的性能指標(biāo)是決定顯微鏡分辨率的關(guān)鍵因素。原子力探針和樣品之間的相互作用力導(dǎo)致微懸臂向上或向下偏轉(zhuǎn)。激光在懸臂末端照射光。反射光的位置變化用于測量懸臂的位移。