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原子力显微探针定制

活动品牌:AFM|AFM探针,微球探针,原子力探针定制 | 有效期:2020.08.16-2020.11.01
原子力显微镜探针是AFM实验的核心配件。主要由如图所示三部分组成,芯片、悬臂梁和其末端的针尖。 AFM探针的相关参数主要包括以下几个: 1 探针的材料。AFM探针一般由硅(Si)或者(Si3N4)制成。由于硅材料相对坚硬,因此适合于制作相对短小、振动频率高、弹性系数比较大的探针。而氮化硅材料相对柔软,因此更适合于制作相对长、振动频率低、弹性系数较小的探针。 2 悬臂梁背板的反光涂层。悬臂梁没有针尖的一侧称为背板,是激光照射的位置。为了增加其反光性,通常会在其背板上镀上一层金、铝或者铜等的金属层。另外由于裸硅在红外及近红外波段具有一定的透光性,其上下表面反射的激光会有干涉,因此没有反光镀层的悬臂梁除了激光信号弱以外,还会在采集力曲线时产生波浪形状的基线。 用于磁驱动模式的探针涂层为磁性材料。 3 悬臂梁的形状和个数。悬臂梁的形状一般为三角形(Triangular or V)和矩形。又称三角梁和一字梁。其中三角梁可以更好地控制法向方向的形变,而且工艺上也更容易制造出指定弹性系数的悬臂。而一字梁力学模型更为简单,同时容易扭转,因此更适合于测量摩擦力等相互作用力。 4 悬臂梁的尺寸。典型悬臂梁的长度在几十微米至几百微米之间,宽度一般为几十微米,厚度一般为几微米。悬臂梁的尺寸直接决定了悬臂梁共振频率的高低以及弹性系数的大小。 5 悬臂梁的弹性常数。 AFM悬臂梁的弹性常数变化范围从0.01N/m至几百N/m。此参数为进行原子力显微镜实验的重要参数,尤其是力谱实验,因为它决定着悬臂梁的测力精度和所能施加的作用力大小。弹性常数小软的探针通常用于接触模式成像,而弹性常数大硬的探针用于轻敲模式成像。探针弹性常数的选择除了根据成像模式,还要根据样品的类型。 6 悬臂梁的共振频率。悬臂梁的频率范围从数十KHZ至数百kHZ,用于快速扫描的探针悬臂梁频率达几MHz。根据成像模式选择具有适当共振频率的探针。一般接触模式选择共振频率较低的,而轻敲模式选择共振频率较高的。 7针尖形状。针尖形状一般为四面体形(tetrahedral)、金字塔形(pyramidal)或者圆锥形(conical)。在一些力学实验中使用微球、楔形物、甚至无针尖悬臂梁本身等物体进行检测。 8探针的锐度。探针的锐度包括曲率半径(radius of curvature)和锥角(sidewall angles)。 常规的探针其末端针尖的曲率半径可以达到1~10nm,由于原子力显微镜的成像结果是样品形貌和针尖形状的卷积,针尖越尖锐,针尖形状卷积对成像影响越小,即针尖形状卷积(图像)特征越小,样品特征越大。


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2021-2 0
2021-3 0

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