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原子力顯微鏡是用來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。主要用于測量物質(zhì)的表面形貌、表面電勢、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.探針針尖長度約幾mm,尖端的曲率半徑則在0.1nm量級。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器而測量到。

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，反射到光電探測器中光敏二極管陣列的光束也將發(fā)生偏移.光電探測器通過檢測光斑位置的變化，就可以獲得微懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，反饋電路可把探測到的微懸臂偏移量信號轉(zhuǎn)換成圖像信號，通過計(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)。