AFM工作原理
AFM工作原理
将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一个微小的针尖，其尖端原子与样品表面原子间存在及极微弱的排斥力，利用光学检测法或隧道电流检测法，通过测量针尖与样品表面原子间的作用力获得样品表面形貌的三维信息。
图1 AFM 工作原理示意图
下面，我们以激光检测原子力显微镜/AFM（Atomic Force Microscope Employing LaserBeam Deflection for ForceDetection, Laser-AFM）——扫描探针显微镜家族中最常用的一种为例，来详细说明其工作原理。如图1所示，二极管激光器发出的激光束经过光学系统聚焦在微悬臂背面，并从微悬臂背面反射到由光电二极管构成的光斑位置检测器上。在样品扫描时，由于样品表面的原子与微悬臂探针尖端的原子间的相互作用力，微悬臂将随样品表面形貌而弯曲起伏，反射光束也将随之偏移，因而，通过光电二极管检测光斑位置的变化，就能获得被测样品表面形貌的信息。
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