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原子力顯微鏡AFM的探針主要有哪幾種？
閱讀：424 發布時間：2023-6-26
原子力顯微鏡AFM一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個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的表面結構及性質。將一對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，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發生形變或運動狀態發生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。
原子力顯微鏡的探針主要有以下幾種：
1.非接觸/輕敲模式針尖以及接觸模式探針
分辨率高，使用壽命一般。使用過程中探針不斷磨損，分辨率很容易下降。主要應用與表面形貌觀察。
2.導電探針
通過對普通探針鍍10-50納米厚的Pt（以及別的提高鍍層結合力的金屬，如Cr，Ti，Pt和Ir等）得到。導電探針應用于EFM，KFM，SCM等。導電探針分辨率比tapping和contact模式的探針差，使用時導電鍍層容易脫落，導電性難以長期保持。導電針尖的新產品有碳納米管針尖，金剛石鍍層針尖，全金剛石針尖，全金屬絲針尖，這些新技術克服了普通導電針尖的短壽命和分辨率不高的缺點。
3.磁性探針
應用于MFM，通過在普通tapping和contact模式的探針上鍍Co、Fe等鐵磁性層制備，分辨率比普通探針差，使用時導電鍍層容易脫落。
4.大長徑比探針
大長徑比針尖是專為測量深的溝槽以及近似鉛垂的側面而設計生產的。特點：不太常用的產品，分辨率很高，使用壽命一般。技術參數：針尖高度> 9μm；長徑比5：1；針尖半徑< 10 nm。
5.類金剛石碳AFM探針/全金剛石探針
一種是在硅探針的針尖部分上加一層類金剛石碳膜，另外一種是全金剛石材料制備（價格很高）。這兩種金剛石碳探針具有很大的耐久性，減少了針尖的磨損從而增加了使用壽命。
還有生物探針（分子功能化），力調制探針，壓痕儀探針。