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解析生物型原子力显微镜的三种操作模式

更新时间:2023-03-17浏览:466次

  生物型原子力显微镜的三种操作模式如下:
 
  1、接触式:
 
  利用探针的针尖与待测物表面之原子力交互作用(一定要接触),使非常软的探针臂产生偏折,此时用特殊微小的雷射光照射探针臂背面,被探针臂反射的雷射光以二相的photodiode(雷射光相位侦检器)来记录雷射光被探针臂偏移的变化,探针与样品间产生原子间的排斥力约为10-6至10-9牛顿。
 
  2、非接触式:
 
  为了解决接触式AFM可能损坏样品的缺点,便有非接触式AFM被发展出来,这是利用原子间的长距离吸引力─范德华力来运作。探针必需不与待测物表面接触,利用微弱的范德华力对探针的振幅改变来回馈。探针与样品的距离及探针振幅需遵守范德华力原理,因此造成探针与样品的距离不能太远,探针振幅不能太大(约2至5nm),扫描速度不能太快等限制。样品置放于大气环境下,湿度超过30%时,会有一层5至10nm厚的水分子膜覆盖于样品表面上,造成不易回馈或回馈错误。
 
  3、轻敲式AFM:
 
  将非接触式AFM加以改良,拉近探针与试片的距离,增加探针振幅功能(10~300KHz),其作用力约为10-12牛顿,Tappingmode的探针有共振振动,探针振幅可调整而与材料表面有间歇性轻微跳动接触,探针在振荡至波谷时接触样品,由于样品的表面高低起伏,使得振幅改变,再利用回馈控制方式,便能取得高度影像。

 

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