原子力顯微鏡是一種掃描探針顯微鏡，其分辨率在納米量級(jí)，比光學(xué)衍射高1000倍以上。信息是通過(guò)用機(jī)械探針“感覺(jué)”或“觸摸”表面來(lái)收集的。壓電元件有助于根據(jù)命令進(jìn)行微小但精確的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確掃描。之前的文章中我們只介紹過(guò)原子力顯微鏡AFM的優(yōu)點(diǎn)，那么原子力顯微鏡有哪些缺點(diǎn)呢？

與掃描電子顯微鏡相比，原子力顯微鏡AFM的缺點(diǎn)之一是掃描圖像尺寸單一。在一次掃描中，掃描電鏡可以對(duì)景深為毫米的平方毫米的區(qū)域進(jìn)行成像，而原子力顯微鏡只能對(duì)掃描面積約為150×150微米，高度約為10-20微米的區(qū)域進(jìn)行成像。一種改進(jìn)原子力顯微鏡AFM掃描區(qū)域大小的方法是以類(lèi)似于千足蟲(chóng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式使用平行探針。

原子力顯微鏡的掃描速度也是一個(gè)限制。傳統(tǒng)上，原子力顯微鏡掃描圖像的速度不如掃描電子顯微鏡快，典型掃描需要幾分鐘，而掃描電子顯微鏡能夠幾乎實(shí)時(shí)掃描，盡管掃描質(zhì)量相對(duì)較低。原子力顯微鏡AFM成像過(guò)程中相對(duì)較慢的掃描速度經(jīng)常導(dǎo)致圖像中的熱漂移 使得原子力顯微鏡不太適合測(cè)量圖像上形貌特征之間的精確距離。然而，幾個(gè)快速動(dòng)作的設(shè)計(jì)被建議用來(lái)提高顯微鏡的掃描效率，包括所謂的視頻AFM。為了消除由熱漂移引起的圖像失真，已經(jīng)引入了幾種方法。

原子力顯微鏡圖像也可能受到非線(xiàn)性、滯后， 壓電材料的蠕變以及 x, y, z 可能需要軟件增強(qiáng)和過(guò)濾軸的影響。這種過(guò)濾可以“展平”真實(shí)的形貌特征。然而，較新的原子力顯微鏡AFM使用實(shí)時(shí)校正軟件或閉環(huán)掃描儀，這實(shí)際上消除了這些問(wèn)題。一些原子力顯微鏡還使用分離的正交掃描儀，這也有助于消除部分串?dāng)_問(wèn)題。

原子力顯微鏡與任何其他成像技術(shù)一樣，存在圖像偽影的可能性，這可能是由不合適的尖部、惡劣的操作環(huán)境，甚至是樣品本身引起的，如右圖所示。這些圖像偽像是不可避免的；然而，它們的出現(xiàn)和對(duì)結(jié)果的影響可以通過(guò)各種方法減少。由過(guò)于粗糙的尖部導(dǎo)致的偽像可能是由于例如不適當(dāng)?shù)奶幚砘蛘哂捎趻呙柽^(guò)快或者表面不合理粗糙而與樣品發(fā)生事實(shí)上的碰撞，從而導(dǎo)致尖部的實(shí)際磨損。

由于原子力顯微鏡AFM探頭的性質(zhì)，它們通常不能測(cè)量陡峭的墻壁或懸高。 特制的懸臂和原子力顯微鏡可以用來(lái)調(diào)節(jié)探頭的側(cè)面和上下方向(如動(dòng)態(tài)接觸和非接觸模式)，以更昂貴的懸臂、更低的橫向分辨率和額外的人為因素為代價(jià)來(lái)測(cè)量側(cè)壁。

上面就是小編介紹的原子力顯微鏡AFM的缺點(diǎn)。咱們要根據(jù)自己的需求來(lái)選擇是用原子力顯微鏡還是用掃描電鏡。咱們下期分享內(nèi)容再見(jiàn)！