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原子力顯微鏡是用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。主要用于測(cè)量物質(zhì)的表面形貌、表面電勢(shì)、摩擦力、粘彈力和I/V曲線等表面性質(zhì)，是表征材料表面性質(zhì)強(qiáng)有力的新型儀器。另外此儀器還具有納米操縱和電化學(xué)測(cè)量等功能。

原子力顯微鏡的原理：

原子力顯微鏡是利用原子間的相互作用力來(lái)觀察物體表面微觀形貌的。AFM的關(guān)鍵組成部分是一個(gè)頭上帶有探針的微懸臂。微懸臂大小在數(shù)十至數(shù)百mm，通常由硅或者氮化硅構(gòu)成.探針針尖長(zhǎng)度約幾mm,尖端的曲率半徑則在0.1nm量級(jí)。當(dāng)探針接近樣品表面時(shí)，針尖和表面的作用力使微懸臂彎曲偏移。這種偏移由射在微懸臂上的激光束反射至光電探測(cè)器而測(cè)量到。

當(dāng)承載樣品的壓電掃描器在針尖下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，微懸臂將隨樣品表面的起伏而受到不同的作用力,繼而發(fā)生不同程度的彎曲.因此，反射到光電探測(cè)器中光敏二極管陣列的光束也將發(fā)生偏移.光電探測(cè)器通過(guò)檢測(cè)光斑位置的變化，就可以獲得微懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，反饋電路可把探測(cè)到的微懸臂偏移量信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出到屏幕上,同時(shí)根據(jù)微懸臂的偏移量控制壓電掃描器的運(yùn)動(dòng)。