afm原子力顯微鏡探針是(shi)一種具有原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)分辨(bian)率的(de)(de)表(biao)面(mian)形貌、電磁性能分析的(de)(de)重要儀(yi)器。1981年(nian)(nian),STM(scanningtunnellingmicroscopy,掃描隧道顯微鏡)由IBM-Zurich的(de)(de)BinnigandRohrer發(fa)(fa)明。1982年(nian)(nian),Binnig觀(guan)察到原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)分辨(bian)圖(tu)Si(7x7)。1985年(nian)(nian),Binnig,Gerber和Quate開(kai)發(fa)(fa)成功了AFM(atomicforcemicroscope,原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)力顯微鏡)。在表(biao)面(mian)科(ke)學、納米技術領域、生(sheng)物電子(zi)(zi)等領域,SPM(scanningprobemicroscopy)逐漸發(fa)(fa)展成為重要的(de)(de)、多功能材的(de)(de)材料表(biao)征工具。
afm原子力顯微鏡探針主要有以下幾種:
1、非接觸(chu)/輕(qing)敲模式針尖(jian)以及(ji)接觸(chu)模式探針:常(chang)用(yong)的產品(pin),分(fen)辨(bian)率(lv)高,使用(yong)壽命一般。使用(yong)過程中探針不斷磨(mo)損,分(fen)辨(bian)率(lv)很容易下降。主要(yao)應用(yong)與表面形貌(mao)觀(guan)察。
2、導電(dian)探(tan)針:通過對(dui)普通探(tan)針鍍(du)(du)10-50納(na)米(mi)厚(hou)的Pt(以(yi)及別的提高(gao)鍍(du)(du)層結合(he)力的金(jin)(jin)屬(shu),如Cr,Ti,Pt和Ir等)得到。導電(dian)探(tan)針應用于EFM,KFM,SCM等。導電(dian)探(tan)針分辨率比tapping和contact模式(shi)的探(tan)針差,使(shi)用時(shi)導電(dian)鍍(du)(du)層容易脫落,導電(dian)性難以(yi)長(chang)期(qi)保(bao)持。導電(dian)針尖的新產品有(you)碳(tan)納(na)米(mi)管針尖,金(jin)(jin)剛石鍍(du)(du)層針尖,全金(jin)(jin)剛石針尖,全金(jin)(jin)屬(shu)絲針尖,這些新技術克(ke)服了普通導電(dian)針尖的短(duan)壽命(ming)和分辨率不高(gao)的缺點。
3、磁(ci)性探針:應用于MFM,通過在普通tapping和contact模式(shi)的探針上鍍Co、Fe等鐵磁(ci)性層制備,分辨率比(bi)普通探針差(cha),使用時(shi)導電鍍層容易(yi)脫落。
4、大(da)長徑(jing)比探(tan)針:大(da)長徑(jing)比針尖(jian)(jian)是專為(wei)測量深的溝槽以及近似鉛垂(chui)的側面而設計生產的。特(te)點(dian):不(bu)太常(chang)用(yong)的產品,分辨率很高(gao)(gao),使用(yong)壽命(ming)一般(ban)。技術參數:針尖(jian)(jian)高(gao)(gao)度>9μm;長徑(jing)比5:1;針尖(jian)(jian)半(ban)徑(jing)<10nm。
5、類金(jin)剛石(shi)碳(tan)AFM探針(zhen)(zhen)(zhen)/全金(jin)剛石(shi)探針(zhen)(zhen)(zhen):一(yi)種(zhong)是(shi)在硅探針(zhen)(zhen)(zhen)的(de)針(zhen)(zhen)(zhen)尖部分上加一(yi)層類金(jin)剛石(shi)碳(tan)膜,另外一(yi)種(zhong)是(shi)全金(jin)剛石(shi)材(cai)料制備(價(jia)格很高(gao))。這兩種(zhong)金(jin)剛石(shi)碳(tan)探針(zhen)(zhen)(zhen)具有很大(da)的(de)耐久性(xing),減少了針(zhen)(zhen)(zhen)尖的(de)磨損從而增加了使用(yong)壽命。
afm原子力顯微鏡探針利用探針與樣品之間各種不同的相互作用的力而開發了各種不同應用領域的顯微鏡,如AFM(范德法力),靜電力顯微鏡EFM(靜電力)磁力顯微鏡MFM(靜磁力)側向力顯微鏡LFM(探針側向偏轉力)等,因此有對應不同種類顯微鏡的相應探針。