斥力模式原子力顯微鏡(AFM)
微懸臂是原子力顯微鏡(AFM)關鍵組成部分之一,通常由一個一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個尖銳針尖,用來檢測樣品-針尖間的相互作用力。對于一般的形貌成像,探針尖連續(接觸模式)或間斷(輕敲模式)與樣品接觸,并在樣品表面上作光柵模式掃描。通過計算機控制針尖與樣品位置的相對移動。當有電壓作用在壓電掃描器電極時,它會產生微量移動。根據壓電掃描器的精確移動,就可以進行形貌成像和力測量。原子力顯微鏡(AFM)設計可以有所不同,掃描器即可以使微懸臂下的樣品掃描,也可以使樣品上的微懸臂掃描。原子力顯微鏡(AFM)壓電掃描器通常能在(x,y,z)三個方向上移動,由于掃描設計尺寸和所選用壓電陶瓷的不同,掃描器最大掃描范圍x、y軸方向可以在500nm~125μm之間變化,垂直z軸一般為幾微米。好的掃描器能夠在小于1?尺度上產生穩定移動。
通過在樣品表面上掃描原子力顯微鏡(AFM)微懸臂(或使微懸臂下的樣品移動)并且記錄微懸臂的形變,可以測量樣品表面的起伏高度。將樣品的局域起伏高度對應探針尖的水平位置繪圖,即可得到樣品表面的三維形貌圖像。利用輕敲模式技術,測量振蕩微懸臂的振幅或相位變化,也可以對樣品表面進行成像。