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原子力顯微鏡AFM的探針主要有哪幾種？
閱讀：425 發(fā)布時(shí)間：2023-6-26
原子力顯微鏡AFM一種可用來研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對微弱力敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。
原子力顯微鏡的探針主要有以下幾種：
1.非接觸/輕敲模式針尖以及接觸模式探針
分辨率高，使用壽命一般。使用過程中探針不斷磨損，分辨率很容易下降。主要應(yīng)用與表面形貌觀察。
2.導(dǎo)電探針
通過對普通探針鍍10-50納米厚的Pt（以及別的提高鍍層結(jié)合力的金屬，如Cr，Ti，Pt和Ir等）得到。導(dǎo)電探針應(yīng)用于EFM，KFM，SCM等。導(dǎo)電探針分辨率比tapping和contact模式的探針差，使用時(shí)導(dǎo)電鍍層容易脫落，導(dǎo)電性難以長期保持。導(dǎo)電針尖的新產(chǎn)品有碳納米管針尖，金剛石鍍層針尖，全金剛石針尖，全金屬絲針尖，這些新技術(shù)克服了普通導(dǎo)電針尖的短壽命和分辨率不高的缺點(diǎn)。
3.磁性探針
應(yīng)用于MFM，通過在普通tapping和contact模式的探針上鍍Co、Fe等鐵磁性層制備，分辨率比普通探針差，使用時(shí)導(dǎo)電鍍層容易脫落。
4.大長徑比探針
大長徑比針尖是專為測量深的溝槽以及近似鉛垂的側(cè)面而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。特點(diǎn)：不太常用的產(chǎn)品，分辨率很高，使用壽命一般。技術(shù)參數(shù)：針尖高度> 9μm；長徑比5：1；針尖半徑< 10 nm。
5.類金剛石碳AFM探針/全金剛石探針
一種是在硅探針的針尖部分上加一層類金剛石碳膜，另外一種是全金剛石材料制備（價(jià)格很高）。這兩種金剛石碳探針具有很大的耐久性，減少了針尖的磨損從而增加了使用壽命。
還有生物探針（分子功能化），力調(diào)制探針，壓痕儀探針。