原子力顯微鏡利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細(xì)探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達(dá)到檢測的目的，具有原子級(jí)的分辨率。在微電子學(xué)、微機(jī)械學(xué)、新型材料、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
原子力顯微鏡是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(duì)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(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。
原子力顯微鏡掃描樣品時(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(jí)分辨率獲得表面結(jié)構(gòu)信息。它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運(yùn)動(dòng)檢測裝置、監(jiān)控其運(yùn)動(dòng)的反饋回路、使樣品進(jìn)行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計(jì)算機(jī)控制的圖像采集、顯示及處理系統(tǒng)組成。微懸臂運(yùn)動(dòng)可用如隧道電流檢測等電學(xué)方法或光束偏轉(zhuǎn)法、干涉法等光學(xué)方法檢測，當(dāng)針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時(shí)，檢測該斥力可獲得表面原子級(jí)分辨圖像，一般情況下分辨率也在納米級(jí)水平。原子力顯微鏡測量對(duì)樣品無特殊要求，可測量固體表面、吸附體系等。
怎樣使用原子力顯微鏡，才能較好地保護(hù)探針?
探針價(jià)格較為昂貴，操作可能損壞探針的時(shí)候應(yīng)該緩慢、小心。在將樣品靠近探針的過程中，先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕，在樣品距離探針約為1mm的地方改用細(xì)調(diào)旋鈕。調(diào)整細(xì)調(diào)旋鈕的時(shí)候，觀察控制機(jī)箱上的讀數(shù)。
在這個(gè)過程中，始終注意觀察，以免使得樣品過于靠近探針，壓壞探針。在測量過程中，注意掃描頻率不要太快，以免損傷探針。原子力顯微鏡使用完后，必須先逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)細(xì)調(diào)旋鈕，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕，以取出樣品，以避免對(duì)于探針的損傷。
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