相位式原子力显微镜

相位式原子力显微镜(Phase Ima ging Force Microscope)

原子力显微镜在轻敲式AFM(tapping mode)操作下，量测及回馈因表面抵挡及黏滞力的作用，会引起振动探针的相位改变量，而抵挡及黏滞力的差异为不同材料性质引起，因此有机会用相位差(Phase la g)来观察表面定性材质分布状况。因相位改变量比起振幅改变量来得敏感，可较易观察平面分布。在操作控制探针与表面的交互作用力上，可使用Light Tapping 方式(较少力量)达到非破坏性分析，也可使用Hard Tapping 方式(较大力量)达到穿透性，量测及回馈次表面特性，尤其对高分子聚合物及生物分子样品有非常好的性质观察。因为利用探针跳动扫描时表面的高度变化会影响振幅的大小，所以利用振幅变化可以得知表面的结构，但是当表面的成分不同时也会造成探针跳动频率变化，以及相位变化，例如当表面有些区域的性质特别软，造成探针再此区域扫描时跳动的频率变慢，且会产生一相位差，所以利用此一特性让扫描探针显微镜能观察到除了表面形貌之外的不同成份性质，如图4所示。