扫描探针显微镜

概述

　　扫描探针显微镜集成原子力显微镜（AFM）、摩擦力显微镜（LFM）、扫描隧道显微镜（STM）、磁力显微镜（MFM）和静电力显微镜（EFM） 于一体，具有接触、轻敲、相移成像、抬起等多种工作模式，能够提供全部的原子力显微镜 （AFM） 和扫描隧道 （STM） 显微镜成像技术，可以测量样品的表面特性，如形貌、粘弹性、摩擦力、吸附力和磁/电场分布等等。

工作原理

　　扫描探针显微镜的工作原理是利用电子隧道现象，将样品本身作为一具电极，另一个电极是一根非常尖锐的探针。把探针移近样品，并在两者之间加上电压，当探针和样品表面相距只有数十埃时，由于隧道效应在探针与样品表面之间就会产生隧穿电流，并保持不变。若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也将使穿电流发生成千上万倍的变化。这些信息输入电子计算机，经过处理即可在荧光屏上显示出一幅物体的三维图像。

特点

　　（l）具有原子级的超高分辨率。理论横向分辨率可达0.1nm，而纵向分辨率更高达0.01nm。，从而可获得物质表面的原子晶格图像。

　　（2）可实时获得样品表面的实空间三维图像。既适用于具有周期性结构的表面，又适用于非周期性表面结构的检测。

　　（3）可以观察到单个原子层的局部表面性质。直接检测表面缺陷、表面重构、表面吸附形态和位置。

　　（4）可在真空、大气、常温、常压等条件下工作，甚至可将样品浸在液体中，不需要特殊的样品制备技术。

优势

　　1、扫描探针显微镜具有极高的分辨率。它可以轻易的“看到”原子，这是一般显微镜甚至电子显微镜所难以达到的。

　　2、扫描探针显微镜得到的是实时的、真实的样品表面的高分辨率图像。而不同于某些分析仪器是通过间接的或计算的方法来推算样品的表面结构。也就是说，扫描探针显微镜是真正看到了原子。

　　3、扫描探针显微镜的使用环境宽松。电子显微镜等仪器对工作环境要求比较苛刻，样品必须安放在高真空条件下才能进行测试。而扫描探针显微镜既可以在真空中工作，又可以在大气中、低温、常温、高温，甚至在溶液中使用。因此扫描探针显微镜适用于各种工作环境下的科学实验。

描探针显微镜的应用领域

　　扫描探针显微镜的应用领域十分宽广。在物理、化学、生物、医学等基础学科，还是材料、微电子等应用学科都有它的用武之地。

使用注意事项

　　1、此为精密设备，需倍加爱护；

　　2、该设备需熟练掌握下针技巧后，才可独立操作；

　　3、针夹具取出后，一定倒置于滤纸上，并保证放于衣袖碰触不到的地方；

　　4、下针过程中注意观察主机中的水平偏差值（Horiz）和垂直偏差（Vert），示值趋势是减小的为正常；

　　5、显微镜视场光斑打到样品台中心位置，保证样品台平整时，针在视场的中心位置；

　　6、手动下针的过程中，调三轴调节钮时，注意观察水平偏差值（Horiz）和垂直偏差（Vert）；

　　7、自动下针完成后，在调节X,Y offset 确定扫描位置和范围的时候，务必先将采样频率降低；

　　8、测试过程中，密切注意测试状态：显示 CRT 上针的状态及软件中可能出现超限提示的部分；

　　9、测试过程中，尽量保正环境气流稳定，请缓慢行走，轻轻关门。