原子力顯微鏡在采用接觸模式時，對樣品有一系列要求，這些要求確保測試的準確性和有效性。以下是對樣品要求的詳細歸納：

一、樣品的基本物理特性

樣品尺寸：

樣品尺寸應足夠小，通常直徑小于12mm，高度小于3mm，以確保在測試過程中樣品表面的任何變化都可以被檢測到。如果樣品過大，可能會導致一些細節(jié)被忽略或掩蓋。

對于特殊需求的樣品，如直徑超過210mm或厚度超過15mm的樣品，需確認儀器是否支持并考慮相應的測試策略。

樣品硬度與強度：

樣品應具有適當?shù)挠捕群蛷姸?，以承受探針在接觸模式下的壓力而不發(fā)生形變或破裂。

太軟的樣品可能會因探針的壓力而變形，導致圖像失真；而太硬的樣品則可能磨損探針。

樣品平整度：

樣品表面應盡量平坦，以減少掃描時探針的垂直運動，避免對樣品造成損傷或產(chǎn)生虛假信號。

樣品上下表面平整，高低起伏應小于1μm。

樣品導電性：

對于非導電或低導電性的樣品，可采用蒸鍍一層薄金膜或碳層增加其導電性，以避免成像時出現(xiàn)充電效應。

二、樣品的制備與固定

樣品清潔度：

AFM原子力顯微鏡測試前，確保樣品表面無塵、無油、無污染物?？梢允褂贸暡ㄇ逑椿虻入x子體處理來清潔樣品表面。

樣品固定：

樣品需穩(wěn)固地固定在樣品臺上，避免在掃描過程中移動或振動。

常見的固定方法是采用雙面膠固定在樣品托上；測試電學性能時，需要用導電膠、銀漿等固定，以形成導電通道。

樣品分散：

對于粉末或液體樣品，需要確保其均勻分散在基底上，以避免團聚或沉積現(xiàn)象影響測試結(jié)果。

液體樣品應配好膠體溶液，保證樣品均勻分散，要求無沉積，溶液澄清透明。

三、特殊樣品的處理

粉末樣品：

粉末樣品Z好以液體的形式進行測試，因為其分散性對測試結(jié)果影響較大。

可以將粉末超聲分散在水、乙醇等溶劑中，再滴加在云母片、硅片等平整基底上進行測試。

生物樣品：

如蛋白、細胞及DNA等生物樣品，需要提供詳細的制樣過程。

由于溶液中含有鹽，因此需要調(diào)好濃度，減少鹽對測試結(jié)果的影響。

特殊情況下，可以利用靜電力等加強樣品的固定。

四、測試環(huán)境與參數(shù)設置

測試環(huán)境：

保持恒定的實驗環(huán)境是必要的，因為環(huán)境溫濕度的變化會影響樣品和探針的性能。

原子力顯微鏡對震動非常敏感，應確保顯微鏡位于穩(wěn)定的平臺上，并且遠離震動源。

參數(shù)設置：

根據(jù)樣品的性質(zhì)選擇合適的探針，如剛性、柔軟或特殊功能化的探針。

J端形狀和尺寸影響圖像分辨率，尖銳的探針能提供更高的分辨率，但可能損傷軟樣品。

調(diào)整掃描速度與力度至Z佳設置，以避免數(shù)據(jù)丟失或樣品/探針損壞。

綜上所述，AFM原子力顯微鏡在采用接觸模式時，對樣品的要求涵蓋了樣品的物理特性、制備與固定、特殊樣品的處理以及測試環(huán)境與參數(shù)設置等多個方面。這些要求共同確保了測試的準確性和有效性。