AFM的电学性能测试

      静电力EFM是从轻敲模式AFM发展而来的细分成像模式，可以对样品表面的电场分布进行扫描。它采用两次扫描的方法，第一次扫描（主扫描， Main Scan）采用轻敲模式获得表面形貌，第二次扫描（Interleave扫描，Interleave Scan）将探针抬起一定高度，并给探针施加一个偏压，利用第一次扫描得到的形貌信息保持探针和样品之间的距离恒定，对电场分布进行扫描。这种两次扫描的方法称为抬起模式（Lift Mode）
     EFM扫描过程中，如果振动的探针受到引力作用，悬臂有效弹性系数降低，振动频率减小；受到斥力作用，悬臂有效弹性系数增加，振动频率会增加。这种变化会引起振幅-频率曲线的移动。同时变化的还有振动的振幅和相位，这就有了相位检测、频率调制以及振幅调制三种静电力检测方法。如果通过调节悬臂振动频率来维持振幅的恒定，测量频率信号，即为频率调制（Frequency Modulation，FM）；如果固定频率测量振幅变化，即为振幅调制（Amplitude Modulation，AM）；如果测定相位变化，即为相位检测（Phase Detection）。在振幅调制的过程中，因为探针要克服表面粘附力的作用，会存在能量损失，因此振幅调制的灵敏度要低于相位检测和频率调制。
通常EFM只用于定性和半定量的研究。目前有很多发表的工作：
一类工作是利用SPM进行表面物质的鉴识，如区分不同自组装方法形成的纳米结构。再有一类工作是利用SPM方法来跟踪在外界影响下表面电学性质的变化，如Cherniavskaya等利用EFM研究了光激发对在不同基底上CdSe/CdS核壳结构纳米晶性质的影响，不同的气体吸附和表面修饰对碳纳米管/金电极接触性质的影响。还有一类工作是利用SPM直接测量样品表面上的某一与电学性质相关的物理量，如研究基于有机共轭体系的薄膜晶体管的电学性质，测量不同层数石墨烯的表面电势。除此以外，还被用于顺电-铁电相变、电荷注入、分析表面污染物等等领域。