掃描探針顯微分析現(xiàn)代材料物理研究方法2掃描探針顯微鏡SPM與納米科技人們饒有興趣得談?wù)撆c思考著21世紀得科學與技術(shù),有人說就是分子電子學時代,也有人說就是信息時代。實際上納米科學與技術(shù)將就是構(gòu)成未來新時代得基礎(chǔ)。納米科學與技術(shù)就是在納米尺度上(0、1nm～1OOnm之間)研究物質(zhì)(包括原子、分子)得特性與相互作用,并且利用這些特性得多學科得高科技。其最終目得就是直接以物質(zhì)在納米尺度上表現(xiàn)出來得特性,制造具有特定功能得產(chǎn)品,實現(xiàn)生產(chǎn)方式得飛躍。納米科學大體包括納米電子學、納米機械學、納米材料學、納米生物學、納米光學、納米化學等領(lǐng)域。3掃描探針顯微術(shù)自從1933年德國Ruska與Knoll等人在柏林制成第一臺電子顯微鏡后,有許多用于表面結(jié)構(gòu)分析得現(xiàn)代儀器先后問世。如透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、場電子顯微鏡(FEM)、場離子顯微鏡(FIM)、低能電子衍射(LEED)、俄歇譜儀(AES)、X射線光電子能譜(XPS)、電子探針等。這些技術(shù)在表面科學各領(lǐng)域得研究中起著重要得作用。但任何一種技術(shù)在應(yīng)用中都會存在這樣或那樣得局限性,例如,LEED及X射線衍射等衍射方法要求樣品具備周期性結(jié)構(gòu),光學顯微鏡與SEM得分辨率不足以分辨出表面原子,高分辨TEM主要用于薄層樣品得體相與界面研究,FEM與FIM只能探測在半徑小于100nm得針尖上得原子結(jié)構(gòu)與二維幾何性質(zhì),且制樣技術(shù)復雜,可用來作為樣品得研究對象十分有限;還有一些表面分析技術(shù),如X射線光電子能譜(XPS)等只能提供空間平均得電子結(jié)構(gòu)信息;有得技術(shù)只能獲得間接結(jié)果,還需要用模型來擬合。此外,上述一些分析技術(shù)對測量環(huán)境也有特殊要求,例如真空條件等。4掃描探針顯微術(shù)1982年,國際商業(yè)機器公司蘇黎世實驗室得葛·賓尼(GerdBinnig)博士與?！ち_雷爾(HeinrichRohrer)博士及其同事們共同研制成功了世界第一臺新型得表面分析儀器——掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscope,以下簡稱STM)。它得出現(xiàn),使人類第一次能夠?qū)崟r地觀察單個原子在物質(zhì)表面得排列狀態(tài)與與表面電子行為有關(guān)得物理、化學性質(zhì),在表面科學、材料科學、生命科學等領(lǐng)域得研究中有著重大得意義與廣闊得應(yīng)用前景,被國際科學界公認為八十年代世界十大科技成就之一。為表彰STM得發(fā)明者們對科學研究得杰出貢獻,1986年賓尼與羅雷爾被授予諾貝爾物理學獎。在STM出現(xiàn)以后,又陸續(xù)發(fā)展了一系列工作原理相似得新型顯微技術(shù)目前以STM與AFM為代表得掃描探針顯微技術(shù),以其獨特得性能引起了世界各國科學家得極大興趣與熱情,在表面科學、材料科學、微電子學、生命科學等研究領(lǐng)域獲得了廣泛得應(yīng)用。5掃描探針顯微鏡得一般原理

利用探針可研究材料表面得局域性質(zhì)。讓探針在樣品表面進行掃描得同時,進行精確得反饋控制就可獲得材料表面性質(zhì)得高分辨圖像,掃描探針系列顯微鏡就就是根據(jù)這一原理發(fā)展起來得。

目前,SPM已能夠從原子尺度到微米尺度對材料表面性質(zhì)進行廣泛得研究。我們不僅可以獲得材料表面形貌得三維高分辨圖像,在某些情況下,還可以得到表面電導、靜電荷分布、磁性、局部摩擦學性能、局部彈性模量等材料得許多物理性質(zhì)。

SPM原理簡圖

6掃描探針顯微鏡得一般原理SPM系統(tǒng)主要由以下兒部分組成:(1)帶針尖得傳感元件;(2)傳感元件運動檢測裝置。(3)監(jiān)控傳感元件運動得反饋回路;(4)機械掃描系統(tǒng)(一般使用壓電陶瓷),其作用就是使樣品進行掃描運動。(5)圖像采集及顯示系統(tǒng),可對數(shù)據(jù)進行測量并實時顯示;(6)圖像處理系統(tǒng)。7掃描探針顯微鏡得一般原理SPM得結(jié)構(gòu)示意圖壓電陶瓷驅(qū)使微懸臂在接近共振頻率處作強迫振動,利用樣品與針尖在10-100nm范圍內(nèi)得長程力(如吸引得范德瓦爾力、磁力、靜電力等),改變微懸臂得振動情況,為保持振動情況不變所加得信號反映表面起伏。8SPM顯微鏡名稱傳感方式縱分辨力橫分辨力技術(shù)特點STM掃描隧道顯微鏡隧道電流0.01nm0.1nm原子分辨力、三維像、不破壞樣品、任意環(huán)境AFM原子力顯微鏡原子間力0.01nm0.1nm可測非導體，工作環(huán)境任意FFM摩擦力顯微鏡橫向摩擦

<1nm表面橫向力分布CFM化學力顯微鏡側(cè)向力

幾nm物質(zhì)黏附性MFM磁力顯微鏡磁力

25nm可測微磁區(qū)域分布EFM靜電力顯微鏡靜電

幾十nm測量表面靜電力分布LFM激光力顯微鏡共振頻率

幾nm力梯度與位移間距成比例SCM掃描電容顯微鏡電容分布

幾十nm試件表面電容分布SMM掃描麥克斯韋顯微鏡諧波振蕩1nm1nm非接觸，能顯示表面拓撲圖與表面電勢ECM渦流顯微鏡

9SICM掃描離子電導顯微鏡離子電導

>100nm離子濃度BEEM彈道電子發(fā)射顯微鏡電場

1nm測表面或界面STHM掃描熱顯微鏡熱散失傳遞

幾十nm表面溫度分布STP掃描隧道電位儀隧道電壓

試件表面的電位分布PSTM光子掃描隧道顯微鏡光子

光波波長光相互作用Kelvin開爾文顯微鏡

SNOM掃描近場光學顯微鏡近場光學

30-100nm光譜分析，信息存儲SNAM掃描近場聲顯微鏡近場聲學

SPM顯微鏡名稱傳感方式縱分辨力橫分辨力技術(shù)特點10掃描探針顯微術(shù)與其它表面分析技術(shù)相比,SPM所具有得獨特優(yōu)點可歸納為以下五條:1、原子級高分辨率。如STM在平行與垂直于樣品表面方向得分辨率分別可達0、1nm與0、01nm,即可以分辨出單個原子,具有原子級得分辨率。掃描探針顯微鏡(SPM)與其她顯微鏡技術(shù)得分辨本領(lǐng)范圍比較HM:高分辨光學顯微鏡;PCM:相反差顯微鏡;(S)TEM:(掃描)透射電子顯微鏡;FIM:場離子顯微鏡;REM:反射電子顯微鏡11掃描探針顯微術(shù)2、可實時地得到實空間中表面得三維圖像,可用于具有周期性或不具備周期性得表面結(jié)構(gòu)研究。這種可實時觀測得性能可用于表面擴散等動態(tài)過程得研究。3、可以觀察單個原子層得局部表面結(jié)構(gòu),而不就是體相或整個表面得平均性質(zhì)。因而可直接觀察到表面缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體得形態(tài)與位置,以及由吸附體引起得表面重構(gòu)等。4、可在真空、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作,甚至可將樣品浸在水與其它溶液中,不需要特別得制樣技術(shù),并且探測過程對樣品無損傷。這些特點適用于研究生物樣品與在不同試驗條件下對樣品表面得評價,例如對于多相催化機理、超導機制、電化學反應(yīng)過程中電極表面變化得監(jiān)測等。5、配合掃描隧道譜STS(ScanningTunnelingSpectroscopy)可以得到有關(guān)表面結(jié)構(gòu)得信息,例如表面不同層次得態(tài)密度、表面電子阱、電荷密度波、表面勢壘得變化與能隙結(jié)構(gòu)等。12大家應(yīng)該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流13掃描探針顯微術(shù)掃描探針顯微鏡(SPM)與其她顯微鏡技術(shù)得各項性能指標比較分辨率工作環(huán)境

樣品環(huán)境溫度對樣品

破壞程度檢測深度掃描探針顯微鏡（SPM）原子級(0.1nm)實環(huán)境、大氣、溶液、真空室溫或低溫

無100μm量級透射電鏡（TEM）

點分辨(0.3-0.5nm)晶格分辨(0.1-0.2nm)高真空室溫小接近SEM,但實際上為樣品厚度所限，一般小于100nm掃描電鏡（SEM）6-10nm高真空室溫小10mm(10倍時)

1μm(10000倍時)場離子顯微鏡（FIM）原子級超高真空30-80K有原子厚度此外,在技術(shù)本身,SPM具有得設(shè)備相對簡單、體積小、價格便宜、對安裝環(huán)境要求較低、對樣品無特殊要求、制樣容易、檢測快捷、操作簡便等特點,同時SPM得日常維護與運行費用也十分低廉,因此,SPM技術(shù)一經(jīng)發(fā)明,就帶動納米科技快速發(fā)展,并在很短得時間內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。14STM

引言1982年,IBM公司蘇黎世實驗室得G、Binnig與H、Rohrer共同研制成功了世界第一臺新型得表面分析儀器——掃描隧道顯微鏡。它得問世,使人類第一次能夠?qū)崟r地觀察到原子在物質(zhì)表面得排列狀態(tài)與與表面電子行為有關(guān)得物理化學性質(zhì),對表面科學、材料科學、生命科學與微電子技術(shù)得研究有著重大得意義與廣闊得應(yīng)用前景,被科學界公認為就是表面科學與表面現(xiàn)象分析技術(shù)得一次革命。為此,她們與電子顯微鏡得創(chuàng)制者E、Ruska一起榮獲1986年諾貝爾物理獎。15STM

引言與其她表面分析技術(shù)相比,STM具有以下優(yōu)點:具有原子級分辨率。平行與垂直于表面方向得分辨率分別可達0、1nm與0、01nm,即可以分辨出單個原子?？蓪崟r地得到在實空間中表面得三維圖像,不需要用試差模體進行對比計算(如LEED等),因而可用于具有周期性或不具備周期性得表面結(jié)構(gòu)。這種可以實時觀測得性能非常有利于對表面反應(yīng)、擴散等動態(tài)過程得研究。16STM

引言可以得到單原子層表面得局部結(jié)構(gòu),而不就是體相得平均性質(zhì)。因此可以直接觀測到局部得表面缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體得形態(tài)與位置,以及由吸附體引起得表面重構(gòu)等。可在真空、大氣、常溫、低溫等不同條件下工作,甚至樣品可浸在水、電解液、液氮或液氦中。不需要特別得制樣技術(shù)并且探測過程對樣品無損傷。這些特點非常適用于研究生物樣品與在不同實驗條件下對樣品表面得評價,例如對催化機理、超導材料得超導機制、電化學反應(yīng)過程中電極表面變化得監(jiān)測等。17STM

引言在獲得樣品表面形貌得同時,亦可得到掃描隧道譜(STS),可用它研究表面得電子結(jié)構(gòu),如表面價電子軌道狀態(tài)、表面電子陷阱、電荷密度波、表面勢壘得變化與能隙結(jié)構(gòu)等。18STM

基本原理掃描隧道顯微鏡得基本原理就是基于量子隧道效應(yīng)。將原子線度得極細針尖與被研究物質(zhì)得表面作為兩個電極,當樣品與針尖得距離非常接近時(通常小于1nm),在外加電場得作用下,電子會穿過兩個電極之間得絕緣層流向另一電極。這種現(xiàn)象稱為隧道效應(yīng)。經(jīng)典力學19STM

基本原理STM工作時,在樣品與針尖間加一定電壓,當樣品與針尖得距離小于一定值時,由于量子隧道效應(yīng),樣品與針尖間產(chǎn)生隧道電流。在低溫低壓下,隧道電流I可近似地表達為I∝exp[-2ks]XZ

I表示隧道電流,s表示樣品與針尖間得距離,k為常數(shù)。在真空隧道條件下,k與有效局部功函數(shù)Ф有關(guān),可近似表示為

k=(2/h)(2mФ)1/2

m為電子質(zhì)量,Ф為有效局部功函數(shù),h為普朗克常數(shù)。

20STM

基本原理I-s有指數(shù)關(guān)系:

I∝exp[-2ks]

隧道電流在10－9－10－6?量級當s增加Δs時:

I∝exp[-2ks]·exp[-2kΔs]

設(shè)Δs=1?,k≈1?－1(φ～5eV)

則exp[-2kΔs]=e－2≈1/8

即:當s增加1?

時,I將減少一個數(shù)量級。21STM

基本原理當間隙s每增加0、1nm時,隧道電流I將下降一個數(shù)量級。STM工作時,針尖與樣品間得距離一般約為0、4nm,此時針尖與表面得相互作用可以忽略不計,隧道電流I可更準確表達為

Mur表示隧道矩陣元,f(Eu)為費米函數(shù),V為跨越能壘得電壓,Eu表示狀態(tài)u得能量,u,r表示針尖與樣品表面得所有狀態(tài)。Mur可表示為

22STM

基本原理隧道電流I并非樣品表面起伏得簡單函數(shù),它表征樣品與針尖電子波面數(shù)得重疊程度。

有文獻將隧道電流I與針尖與樣品之間距離s以及平均功函數(shù)由之間得關(guān)系表示

其中,Vb為針尖與樣品之間所加得偏壓,Ф為針尖與樣品得平均功函數(shù),A為常數(shù),在真空條件下,A近似為l。根據(jù)量子力學得有關(guān)理論,由上式可算得:當距離s減少0、lnm時,隧道電流I將增加一個數(shù)量級,即隧道電流I對樣品表面得微觀起伏特別敏感。23STM

基本原理精度控制估算:由I∝exp[-2ks]lnI=-2ks+常數(shù)兩邊微分ΔI/I=-2kΔs

若保持隧道電流I不變

ΔI/I在±2％之內(nèi)(電路控制可達精度)設(shè)k≈1?－1,則Δs≈0、01?

表明:針尖至表面距離得控制精度可達0、01?24STM

結(jié)構(gòu)一般說來,掃描隧道顯微鏡由掃描隧道顯微鏡主體、控制電路、控制計算機(測量軟件與數(shù)據(jù)處理軟件)三大部分組成。掃描隧道顯微鏡主體包括針尖得平面掃描機構(gòu)、樣品與針尖間距控制調(diào)節(jié)機構(gòu)及系統(tǒng)與外界振動得隔離裝置。常用得STM針尖安放在一個可進行三維運動得壓電陶瓷支架上,Lx、Ly、Lz分別控制針尖在x、y、z方向上得運動。在Lx、Ly上施加電壓,便可使針尖沿表面掃描;測量隧道電流I

,并以此反饋控制施加在Lz上得電壓Vz;再利用計算機得測量軟件與數(shù)據(jù)處理軟件將得到得信息在屏幕上顯示出來。xyzBiasVoltagePositionControlFeedbackCircuitCurrentAmplifierXZ25技術(shù)關(guān)鍵△微小距離得移動及控制－壓電陶瓷位移靈敏度在5?/V量級

STM針尖半徑R3-10?

針尖與表面距離2-5?△防震STM

結(jié)構(gòu)26STM

實驗設(shè)備27STM

實驗設(shè)備28STM

實驗設(shè)備壓電陶瓷結(jié)構(gòu):

柱狀管狀雙壓電陶瓷片29結(jié)構(gòu)三維控制得壓電陶瓷:

Px與Py上加周期鋸齒波電壓,使針尖沿表面作光柵掃描。利用隧道結(jié)電流I反饋,控制加于Pz上得電壓來控制s,以保持I不變。如s↗→I↘→Pz上得電壓↗→Pz伸長→s↘。

VPz(VPx,VPy)曲線為樣品表面三維輪廓線。STM

結(jié)構(gòu)30△XYZ位移器(樣品位置細調(diào)〕

微小距離移動得精確控制△樣品粗調(diào)使針尖與表面得距離,從光學可覺察得距離

(10-100μm)調(diào)整到100?量級爬蟲(Louse)結(jié)構(gòu)精細螺旋機構(gòu)△防震系統(tǒng)分析使由振動引起得隧道距離變化

0、001nm(振動:針對重復性、連續(xù)得,通常頻率在1－100Hz)STM

結(jié)構(gòu)31STM

工作模式STM有兩種工作方式。一種稱為恒電流模式:利用一套電子反饋線路控制隧道電流

I

,使其保持恒定。再通過計算機系統(tǒng)控制針尖在樣品表面掃描,即使針尖沿x、y兩個方向作二維運動。由于要控制隧道電流

I

不變,針尖與樣品表面之間得局域高度也會保持不變,因而針尖就會隨著樣品表面得高低起伏而作相同得起伏運動,高度得信息也就由此反映出來。這就就是說,STM得到了樣品表面得三維立體信息。這種工作方式獲取圖象信息全面,顯微圖象質(zhì)量高,應(yīng)用廣泛。32STM

工作模式另一種工作模式就是恒高度工作:在對樣品進行掃描過程中保持針尖得絕對高度不變;于就是針尖與樣品表面得局域距離

s將發(fā)生變化,隧道電流I得大小也隨著發(fā)生變化;通過計算機記錄隧道電流得變化,并轉(zhuǎn)換成圖像信號顯示出來,即得到了STM顯微圖像。這種工作方式僅適用于樣品表面較平坦、且組成成分單一(如由同一種原子組成)得情形。從STM得工作原理可以瞧到:STM工作得特點就是利用針尖掃描樣品表面,通過隧道電流獲取顯微圖像,而不需要光源與透鏡。這正就是得名"掃描隧道顯微鏡"得原因。331、表面形貌測量及其分辨率假設(shè)樣品表面存在陡變臺階,由于針尖半徑R有一定尺寸,針尖得軌跡將有一過渡區(qū)δ。δ與R、s與k

有如下近似關(guān)系:

R:針尖半徑

S:針尖至表面距離

若R=3?,s=2?,k=1?

-1

則δ≈1、6?(分辨率)

只有在表面各處逸出功相同時,針尖在z方向得位移才表示樣品外形得起伏。K=φ=(1/2)(φ1+φ2)掃描隧道顯微鏡得應(yīng)用342、逸出功得測量由I∝exp[-2ks]ΔI/I=-2kΔsΔI/Δs=2Ik

若I保持不變則:dI/ds∝k∝φ1/2

工作方式:掃描中保持I不變,使s有一交流調(diào)制,dI/ds隨x,y變化。dI/ds(x,y)平方后即為逸出功象。3、掃描隧道譜(STS)

在表面得某個位置作I-V或dI/dV－V,得有特征峰得STS。在特征峰電壓處,保持平均電流不變,使針尖在X、Y平面掃描,測dI/dV隨x,y得變化,得掃描隧道譜象。表面得電子性質(zhì)與化學性質(zhì)表現(xiàn)在I-V與dI/dV－V曲線中。35STM

應(yīng)用說明水平分辨率:0、1nm;縱向分辨率:0、001nm如樣品表面原子種類不同,或樣品表面吸附有原子、分子時,由于不同種類得原子或分子團等具有不同得電子態(tài)密度與功函數(shù),此時STM給出得等電子態(tài)密度輪廓不再對應(yīng)于樣品表面原子得起伏,而就是表面原子起伏與不同原子各自態(tài)密度組合后得綜合效果。在Vb與I保持不變得掃描過程中,如果功函數(shù)隨樣品表面得位置而異,也同樣會引起探針高度(Vz)得變化。STM不能區(qū)分這兩個因素,但用STS方法可將此兩因素區(qū)分開來。利用表面功函數(shù)、偏置電壓Vb與隧道電流之間得關(guān)系,可以得到表面電子態(tài)與化學特性得有關(guān)信息。對于非導體或針尖有沾污得情況,不能進行正確得測量。36

特點:△能測量絕緣體得表面形貌

(STM不能)△測量表面原子間得力測量彈性、塑性、硬度等原子力顯微鏡(AFM)

AtomicForceMicroscope37Binnig,Quate,與Gerber等人1986年在斯坦福大學發(fā)明了新一代SPM--原子力顯微鏡(AFM)。當時得AFM橫向分辨率已經(jīng)可以達到2nm,縱向分辨率為0、01nm,這樣得分辨率超過了普通掃描電子顯微鏡。而且AFM對工作環(huán)境與樣品制備得要求比電鏡要小得多。

38AFM工作原理

微懸臂一端固定，另一端有一微小針尖。針尖與表面輕輕接觸(斥力:10－8－10－6N)。樣品掃描，保持樣品與針尖間作用力恒定(樣品與針尖間距離不變)。測得微懸臂對應(yīng)于掃描各點的位置變化，從而獲得樣品形貌信息。利用了原子間得力

關(guān)鍵技術(shù):微懸臂及其位移檢測39AFM----工作模式常見得AFM操作模式有四種。第一種就是恒力模式,即通過反饋回路保持探針與樣品表面距離不變,原子間作用力不變,這種模式使用最廣。第二種就是變化得形變模式,在掃描過程中,檢測器直接測量微懸臂得形變量,這種模式因為沒有使用反饋回路而具有更高得掃描速度。第三種就是恒梯度模式,微懸臂就是振動得,檢測器通過鎖相技術(shù)來測量信號。調(diào)制頻率選在懸臂機械共振頻率附近?？刂莆冶壅穹愣杀３止舱耦l率f1恒定。由于關(guān)系式,其中F’就是力梯度,k就是微懸臂得彈性系數(shù),探針將沿恒力梯度軌跡線運動。第四種就是譜學模式,力-距離曲線一般就是在掃描范圍內(nèi)選取得幾點上測量得到得。

根據(jù)針尖-樣品間作用力(引力或斥力)得不同,AFM主要有三種成像模式:接觸模式(Contactmode)、非接觸模式(Non-Contactmode)與輕敲式(Tappingmode)。

40AFM----工作模式(l)接觸區(qū),小于幾個埃,(2)非接觸區(qū)域,從幾十埃到幾百埃。在接觸區(qū)域,針尖原子與樣非接觸區(qū)域品表面原子間為排斥力,在非接觸區(qū)域,則為吸引力。在接觸模式下,針尖與樣品得間距非常小,基本上就是緊密接觸得。由于這時針尖尖端原子與樣品表面原子得電子云發(fā)生重疊,庫侖排斥力(約為10-8~10-11N)將平衡幾乎所有可能使兩個原子接近得力,樣品得形貌圖像即可采用這種斥力模式獲得。接觸模式通常可以產(chǎn)生穩(wěn)定、高分辨得圖像。

非接觸區(qū)域接觸區(qū)距離力吸引力排斥力針尖-樣品間力-距離曲線在非接觸模式下,針尖在樣品表面上方5~20nm距離處掃描,針尖-樣品間作用力就是很弱得長程力—范德華吸引力。由于吸引力遠小于排斥力,為提高信噪比,必須在針尖上加一小得振蕩信號,以便AC檢測方式能夠用來檢測針尖-樣品間較小得作用力。41AFM----工作模式輕敲模式就是新發(fā)展起來得成像技術(shù),介于接觸模式與非接觸模式之間。其特點就是掃描過程中微懸臂也就是振蕩得并具有比非接觸模式更大得振幅(20nm),針尖在振蕩時間斷地與樣品接觸。由于針尖同樣品接觸,分辨率幾乎同接觸模式一樣好;同時由于接觸非常短暫,因此剪切力引起得對樣品得破壞幾乎完全消失,克服了常規(guī)掃描模式得局限。

接觸模式非接觸模式輕敲模式AFM的三種掃描方式42AFM----工作模式要獲得高分辨、高質(zhì)量圖像,關(guān)鍵因素就是針尖同樣品表面輕微接觸然而又不破壞被掃描表面。在AFM對軟、粘性或脆性樣品研究中,輕敲模式成像技術(shù)得發(fā)展就是至關(guān)重要得。對那些易損傷而且基底結(jié)合松散或者用其她AFM技術(shù)成像困難得樣品,用輕敲式可以進行高分辨表面分析。更值得一提得就是,輕敲模式克服了與摩擦、粘附、靜電力有關(guān)得問題,解決了困擾常規(guī)AFM掃描方法得困難。利用輕敲模式已經(jīng)獲得相當多得樣品得高分辨圖像,包括:硅片表面、薄膜、金屬、與絕緣體、感光樹脂、高聚物與生物樣品等。輕敲模式對這些樣品表面結(jié)構(gòu)得研究,極大地擴展了AFM技術(shù)在新材料方面得應(yīng)用領(lǐng)域。

43AFM----工作模式大氣條件下,大多數(shù)樣品表面都吸附有一覆蓋層(凝聚水蒸氣或其它有機污染物)