??AFM（原子力顯微鏡）是SPM（掃描探針顯微鏡）的一種，是可以觀察納米尺寸樣品形狀的顯微鏡的總稱。通過將稱為探針的納米級(jí)鋒利針靠近樣品，可以基于表面相互作用以納米級(jí)分辨率測(cè)量表面形狀。

最常見的應(yīng)用是獲得納米級(jí)高度圖像。您可以獲得光學(xué)或激光顯微鏡無法看到的形狀和準(zhǔn)確的高度信息。此外，與電子顯微鏡不同，它不依賴于測(cè)量環(huán)境或樣品的電導(dǎo)率。除了成像之外，還可以以皮牛頓到納牛頓分辨率獲得探頭和樣品之間的機(jī)械響應(yīng)（力學(xué)-距離曲線）。

AFM（原子力顯微鏡）的應(yīng)用

AFM主要用于工業(yè)領(lǐng)域的檢測(cè)目的，因?yàn)樗梢越沂緩募{米級(jí)（1nm=10-9m）到埃（0.1nm）級(jí)的表面不規(guī)則性。

例如，用于測(cè)量半導(dǎo)體基板表面處理的均勻性和粗糙度，以及檢查金、銅等金屬制成的電極鍍層的腐蝕和劣化情況。 此外，出于研究目的，它還用于以微創(chuàng)方式觀察蛋白質(zhì)等生物分子的反應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化。

1. 聯(lián)系方式

一種在施加反饋的同時(shí)操縱樣品表面的模式，以使懸臂和樣品之間作用的排斥力恒定。這是AFM 最標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量模式。

2.非接觸模式/動(dòng)態(tài)模式

名稱因制造商而異，但它使懸臂在共振頻率附近振動(dòng)。在這種狀態(tài)下，當(dāng)懸臂尖端接近樣品時(shí)，振幅會(huì)發(fā)生變化。該模式利用這一現(xiàn)象進(jìn)行運(yùn)算，使得振幅恒定，獲得樣品高度方向的位移。

AFM（原子力顯微鏡）原理AFM 通過利用作用在懸臂梁和樣品表面上的原子力檢測(cè)懸臂梁的位移來進(jìn)行測(cè)量。 最常見的位移檢測(cè)方法是使用光電二極管檢測(cè)懸臂梁位移。

用光照射懸臂背面的平面并監(jiān)測(cè)反射光。當(dāng)懸臂被原子力吸引到樣品表面時(shí)，檢測(cè)到反射光的角度并檢測(cè)懸臂的角度。再次修正需要反饋。此時(shí)的控制圖案被可視化為表面凹凸形狀。這種檢測(cè)方法稱為光學(xué)杠桿法。

另一種方法是使用壓電元件使懸臂上下振動(dòng)并監(jiān)測(cè)此時(shí)的振幅、相位和頻率。通過掃描懸臂進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)應(yīng)用反饋以保持這些值恒定。

另一種方法是通過測(cè)量懸臂的彎曲來直接測(cè)量所施加的力。它特別用于觀察細(xì)胞等生物樣品，但在這種情況下，它用于測(cè)量膜蛋白的定位和細(xì)胞的機(jī)械特性，而不是表面形貌的測(cè)量。