原子力顯微鏡的原理

　　原子力顯微鏡主要用于測量物質(zhì)的表面形貌、表面電勢、摩擦力、粘彈力和I/V曲線等表面性質(zhì)，是表征材料表面性質(zhì)強(qiáng)有力的新型儀器。

 

　　原子力顯微鏡的原理：
 

　　是利用原子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌的。AFM的關(guān)鍵組成部分是一個(gè)頭上帶有探針的微懸臂。微懸臂大小在數(shù)十至數(shù)百mm，通常由硅或者氮化硅構(gòu)成.探針針尖長度約幾mm,尖端的曲率半徑則在0.1nm量級。當(dāng)探針接近樣品表面時(shí)，針尖和表面的作用力使微懸臂彎曲偏移。這種偏移由射在微懸臂上的激光束反射至光電探測器而測量到。
 

　　當(dāng)承載樣品的壓電掃描器在針尖下方運(yùn)動時(shí)，微懸臂將隨樣品表面的起伏而受到不同的作用力,繼而發(fā)生不同程度的彎曲.因此，反射到光電探測器中光敏二極管陣列的光束也將發(fā)生偏移.光電探測器通過檢測光斑位置的變化，就可以獲得微懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，反饋電路可把探測到的微懸臂偏移量信號轉(zhuǎn)換成圖像信號，通過計(jì)算機(jī)輸出到屏幕上,同時(shí)根據(jù)微懸臂的偏移量控制壓電掃描器的運(yùn)動。