原子力显微镜（AFM）介绍及经典案例分享（一）
图1.仪器照片
厂家：Bruker（德国）
型号：Dimension icon/ Dimension iconXR
主要参数
XY方向扫描范围90μm*90μm
垂直方向扫描范围10μm
样品尺寸可达直径210mm，厚度15mm
可持续稳定得到原子级分辨率
智能扫描功能(Scan Asyst)
用途及功能
表面形貌（粗糙度）、成分分辨，具备接触、轻敲、peakforce等多种模式成形貌像，摩擦力图像、定量相位图像，表面局域电场力、磁场力、表面电势以及导电性、电场力及磁场力图像，表面电势可分辨表面两点电势差绝对值，分辨率10mV，导电原子力显微镜(CAFM)可测量I-V曲线，表征表面局域导电性。
特殊模块功能附件
KPFM（可搭载特殊模式KPFM，如明暗场、截面KPFM） 、PFM、EFM、MFM、CAFM、力曲线、SCM、QNM、高压PFM。
PART2
经典案例
1、薄膜表面形貌和粗糙度表征
原子力显微镜(AFM)通过检测待测样品表面和探针之间的相互作用力来表征样品的表面结构及性质,它可以对样品的表面形貌起伏、结构变化进行表征，获得样品表面的形貌、粗糙度和结构尺寸等信息。同时轻敲模式下可以得到相图，表征样品的组分、硬度、粘弹性质，模量等因素引起相位角变化。
数据分析软件中对样品的形貌进行三维模拟显示，使图像的视觉效果更加直观。利用数据分析软件还能得到测定区域内常用的表征粗糙度的参数（表面平均粗糙度Ra和均方根粗糙度Rq）和其他表征样品表面的部分参数。
下图表征的是薄膜样品的二维形貌图、三维形貌图、相图和粗糙度等部分参数结果。
图2.薄膜的二维形貌图、三维形貌图、相图和粗糙度
送样须知
块体、晶圆、薄膜等待测样品尺寸：5mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm)，高度：小于15mm。
测试面需保持清洁无污染，不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
2、纳米层状材料厚度表征
自二维材料首次提出至今，有大量的可用数据和高性能的器件演示证明了二维材料以其独特的结构特征和物理化学性质使其在电子学、光电子学、催化、储能、太阳能电池、生物医学、传感器、环境等方面具有巨大的潜在应用前景。
为了研究二维材料的形貌和厚度对其性能的影响，使用具有原子级分辨率的AFM能够准确测量二维材料片层形貌大小及厚度，图3表征的是二维材料中层状材料的形貌和厚度分析的结果。
除表征片层厚度，AFM还可以无损表征台阶或沟槽等需要测量高纵比结构的宽度和深度。
图3.二维层状材料的二维形貌图、三维形貌图及厚度分析
送样须知
块体、薄膜等待测样品尺寸：5mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm)，高度：小于15mm。
测试面需保持清洁无污染，不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
粉末、液体样品需提供制样条件，除超纯水、乙醇外其它分散剂需送样时自备，基底可选择云母片和疏水硅片，特殊制样可寄样前提前沟通确认。
测试台阶样品台阶高度、沟槽深度不超过10微米。
3、开尔文探针力显微镜表征（KPFM）
开尔文探针力显微镜（Kelvin Probe Force Microscopy KPFM）通常测试的是导电探针和样品表面的接触电势差（CPD）,它可以在不损伤样品的情况下同时得到待测样品的微观表面形貌和表面电学性质的信息，例如图4中KPFM可以清晰、准确地分辨合金样品中不同材料的电势差分布。
图4.合金样品的主形貌和对应电势分布图
此外通过与标准物（如金膜、银膜）的测定（如图5所示），计算可以获取待测材料的功函数。KPFM目前已经被广泛被应用于金属与半导体材料表面的各种电学性质的测量。
图5.样品和金膜的主形貌和对应电势分布图
送样须知
块体、薄膜等待测样品尺寸：5mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm)，高度：小于15mm。
待测样品需是导电样品且表面起伏不宜过大。
测试面需保持清洁无污染，金属或不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品氧化、变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
粉末、液体样品需提供制样条件，除乙醇外其它分散剂需送样时自备，基底可选择疏水性的导电硅片和导电玻璃ITO，特殊制样可寄样前提前沟通确认。
若需要在同一张图中测试如图5中显示类似的样品，需要界面处能明显区分且无样品堆积。
afm是什么意思
原子力显微镜与扫描隧道显微镜相比，由于能观测非导电样品，因此具有更为广泛的适用性。当前在科学研究和工业界广泛使用的扫描力显微镜（Scanning Force Microscope），其基础就是原子力显微镜。磨料流加工(Abrasive Flow Machining简称AFM)技术是一种最新的机械加工方法,它是以磨料介质(掺有磨粒的一种可流动的...
原子力显微镜优缺点
AFM的应用领域广泛，包括半导体、纳米功能材料、生物科学、化工、食品和医药等多个研究领域，是纳米科学研究中的重要工具。由于其能观测非导电样品，这使得它的适用性比扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope）更为广泛。实际上，许多现代扫描力显微镜就是基于AFM的技术原理发展而来的，成为科学研究和...
原子力显微镜(AFM)介绍及经典案例分享(一)
KPFM（可搭载特殊模式KPFM，如明暗场、截面KPFM） 、PFM、EFM、MFM、CAFM、力曲线、SCM、QNM、高压PFM。PART2 经典案例 1、薄膜表面形貌和粗糙度表征 原子力显微镜(AFM)通过检测待测样品表面和探针之间的相互作用力来表征样品的表面结构及性质,它可以对样品的表面形貌起伏、结构变化进行表征，获得样品表面...
一文读懂原子力显微镜(AFM)数据处理
了解AFM（原子力显微镜）的数据处理不再困扰。面对市面上各种AFM设备数据格式的差异，本文将为你梳理几个关键的处理策略。首先，许多AFM设备自带后处理软件，如Bruker的Nanoscope和Nanoscope Analysis，这些软件提供了基本的图像处理功能，如校平、3D视图、滤波等，但可能因设备制造商的不同而存在局限性，且...
原子力显微镜工作模式
原子力显微镜(AFM)的工作模式主要依据针尖与样品之间的作用力进行分类，主要包括接触模式、非接触模式和敲击模式。接触模式，也称为硬模式，探针尖端与样品表面保持紧密接触，通过排斥力成像。然而，这种模式可能导致样品表面结构受损，适用于硬度较高的样品，但不适合表面柔弱的生物样品或聚合体，因为扫描时的...
AFM专题 | 原子力显微镜成像的关键:压电扫描仪
原子力显微镜（AFM）作为一种精密的扫描探针技术，其成像的关键在于压电扫描仪。这个精密装置由压电材料制成，可在亚纳米级别进行样品定位，对纳米范围表面轮廓分析至关重要。然而，AFM的高速成像性能受到多种因素的限制，如扫描仪的低速蠕变效应、大范围扫描的滞后效应、轴向交叉耦合以及机械振动等。AFM的...
afm原子力显微镜厂家
AFM原子力显微镜厂家有多家，例如：1. 牛津仪器（Oxford Instruments）2. 布鲁克（Bruker）3. 阿斯麦（ASML）4. 精工爱普生（Seiko Epson）这些厂家在原子力显微镜领域有着丰富的经验和良好的声誉。他们提供各种类型的原子力显微镜，以满足不同领域和研究需求。例如，牛津仪器和布鲁克都提供高端的原子力显微镜...
原子力显微镜(AFM)的几种成像模式研究求解
原子力显微镜（AFM）有有三种基本成像模式，它们分别是接触式(Contact mode)、非接触式(non-contact mode)、轻敲式(tapping mode)。想了解更详细的信息，可以咨询Park原子力显微镜。Park NX-Wafer全自动AFM解决了缺陷成像和分析问题，提高缺陷检测生产率达1000%。超高精度和最小化探针针尖变量的亚埃级表面...
原子力显微镜(AFM)的使用和成像技巧
原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)是一种精密仪器，通过研究表面与微型力敏感元件之间的微弱相互作用，洞察固体材料的微观结构和特性。本文将详细介绍AFM的使用技巧和成像方法，以及样品制备和操作步骤。AFM操作模式多样，包括接触模式、非接触模式和敲击模式。接触模式适合硬表面，但需注意对样品可能...
原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)工作原理是什么?_百度...
原子力显微镜（atomic force microscope,AFM)工作原理是利用一个对力敏感的探针针尖与样品之间的相互作用力来实现表面成像的。将一个对微弱力极敏感的弹性微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，针尖与样品的表面轻轻接触，由于针尖原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力(10^-8～10^-6N)，微悬臂会发生...
爰弯健脾： AFM全称Atomic Force Microscope,即原子力显微镜,它是继扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为纳米科学研究的基本工具.
港口区13098408157： 原子力显微镜的原理有哪些呢? ？
爰弯健脾： 原子力显微镜(AFM)便是结合以上三个部分来将样品的表面特性呈现出来的:在原子力显微镜(AFM)的系统中,使用微小悬臂(cantilever)来感测针尖与样品之间的相互作用,这作用力会使微悬臂摆动,再利用激光将光照射在悬臂的末端,当摆动形成时,会使反射光的位置改变而造成偏移量,此时激光检测器会记录此偏移量,也会把此时的信号给反馈系统,以利于系统做适当的调整,最后再将样品的表面特性以影像的方式给呈现出来
港口区13098408157： AFM是什么意思? - ？
爰弯健脾： 原子力显微镜( AFM )的原理是利用针尖与样品表面原子间的微弱作用力来作为反馈信号,维持针尖——样品间作用力恒定,同时针尖在样品表面扫描,从而得知样品表面的高低起伏.
港口区13098408157： 原子力显微镜(AFM)的原理？
爰弯健脾： 原子力显微镜/AFM的基本原理是:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动.利用光学检测法或隧道电流检测法,可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,从而可以获得样品表面形貌的信息.
港口区13098408157： 简述原子力显微镜的工作原理是什么,有哪些主要部件 - ？
爰弯健脾： 原子力显微镜(Atomic Force Microscope ,AFM),一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器.它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质.将一对微弱...
港口区13098408157： 有什么关于原子力显微镜的介绍 - ？
爰弯健脾： 美国Anasys Instrumets的原子力显微镜afm+不仅可以分析表面形貌,还可以提供热学性能: 即获得样品任何特征区域的转变温度或者转变温度的扫描成像图.机械性能:通过洛伦兹接触共振模式能够提供宽频纳米机械分析 化学性能:如果你选择纳米红外光谱模块,则可以纳米尺度下表征试样化学组成.如果你是做高分子材料微观结构表征,那就最适合了.
港口区13098408157： 尺寸的AFM测量 是什么意思 - ？
爰弯健脾： AFM是Atomic Force Microscope的缩写,即原子力显微镜. AFM利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率. 由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而...
港口区13098408157： STM显微镜和AFM显微镜的应用举例 - ？
爰弯健脾： STM显微镜即扫描隧道显微镜,主要应用于描述表面三维的原子结构图,在纳米的尺度上研究物质特性,还可实现队表面的纳米加工,如:对表面的修饰或者直接书写.AFM是原子力显微镜,用于模型催化剂研究,测定分子能级,表面分子的修饰和辨识,表面粗糙度的测量研究.
港口区13098408157： 原子力显微镜接触模式从概念上来理解是怎样的? ？
爰弯健脾： 原子力显微镜接触模式从概念上来理解,接触模式是AFM最直接的成像模式
港口区13098408157： 原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)工作原理是什么?？
爰弯健脾： 最佳答案 回答者:匿名用户 时间:2010-02-25 去哪里找最出色的生命科学学术交流论坛?>>>原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)是1986年设计完成的,它主要通过检测针尖与样品之间的原子间作用力来获得样品表面的微观信息,...
