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原子力顯微鏡的結(jié)構(gòu)

更新時(shí)間:2022-03-31瀏覽:1134次

在原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)的系統(tǒng)中,可分成三個(gè)部分:力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)。

 
力檢測部分
在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中,所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂(cantilever)來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個(gè)一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個(gè)尖銳針尖,用來檢測樣品-針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規(guī)格,例如:長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀,而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性,以及操作模式的不同,而選擇不同類型的探針。
 
位置檢測部分
在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中,當(dāng)針尖與樣品之間有了交互作用之后,會使得懸臂cantilever擺動(dòng),當(dāng)激光照射在微懸臂的末端時(shí),其反射光的位置也會因?yàn)閼冶蹟[動(dòng)而有所改變,這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個(gè)系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號,以供SPM控制器作信號處理。
 
反饋系統(tǒng)
在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中,將信號經(jīng)由激光檢測器取入之后,在反饋系統(tǒng)中會將此信號當(dāng)作反饋信號,作為內(nèi)部的調(diào)整信號,并驅(qū)使通常由壓電陶瓷管制作的掃描器做適當(dāng)?shù)囊苿?dòng),以保持樣品與針尖保持一定的作用力。
 

 

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