掃描探針顯微鏡的形貌像測量模式有下面這幾種,您之前了解的多嗎?

 新聞資訊     |      2022-11-02 08:51:01

掃描探針顯微鏡是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡,靜電力顯微鏡,磁力顯微鏡,掃描離子電導顯微鏡,掃描電化學顯微鏡等)的統(tǒng)稱,今天簡單介紹幾種掃描探針顯微鏡的形貌像測量模式。

原子力顯微鏡(AFM)/接觸模式:在AFM接觸模式下,通過偏轉(zhuǎn)懸臂檢測和測量樣品表面原子與探針尖部原子間的相互作用力。反饋系統(tǒng)將保持該偏轉(zhuǎn)恒定,同時掃描樣品表面以觀察形貌。


原子力顯微鏡.jpg


動態(tài)力顯微鏡(DFM):當探針接近樣品表面時,懸臂會不斷振動。探針和樣品的原子之間存在相互作用力,使懸臂大幅振動。因此,在掃描和觀察樣品表面時,需要維持作用力恒定。

掃描隧道顯微鏡(STM):對金屬探針和導電性樣品之間施加偏壓,當二者距離小于幾納米時,檢測(控制隧穿電流恒定的情況下掃描樣品表面)探針和樣品之間通過的隧穿電流。觀察樣品形貌以及電學狀態(tài)。

樣品智能掃描(SIS):在SIS模式下,探針接近各個測量點獲取樣品的形貌以及物性信息,然后探針縮回并移動到下一個測量點。可以根據(jù)樣品表面信息自動調(diào)整掃描速度,十分智能。SIS通過減少探針尖部與樣品之間的接觸,解決了傳統(tǒng)SPM中遇到的難題。特別是對于柔軟的材料、粘合劑以及高度差較大的樣品也可以實現(xiàn)穩(wěn)定測試。電流模式下測試柔軟材料時,SIS可以穩(wěn)定采集樣品的形貌信息,而且不會損傷樣品。SIS也適用于相位模式(PM):SIS-PM排除了對樣品形貌的影響,不會產(chǎn)生PM圖像偽影。SIS-Topo*掃描運動軌跡的示意圖:只有在獲得數(shù)據(jù)時探針和樣品才會接觸。當水平方向高速掃描樣品,感知到即將與樣品碰撞時,探針會自動抬起,調(diào)整高度,掃描下一個測定點。