原子力显微镜(Atomic Forcc Microscopc,AFM),也称扫描力显微镜(scanning FOrccMicroscopc,sFM),是一种纳米级高分辨的扫描探针显微镜,优于光学衍射极限1000倍。 ADM811原子力显微镜是由IBM公司苏黎世研究中心的格尔德・宾宁与斯福大学的Ca1vin Quate于1985年发明的,其目的是让非导体也可以采用类似于扫描探针显微镜(sPM)的方法观测。
AFM与扫描隧道显微镜(sTM)最大的差别在于并未利用电子隧穿效应,而是通过检测原子之间的接触、范德瓦耳斯力、原子键合或卡西米尔效应等来获得样品的表面特性。原子力显微镜系统示意图如图l-28所示,AFM扫描信息是通过微悬臂感受和悬臂上尖细探针的“感觉”来收集的,用导电悬臂和导电原子力显微镜附件可以测量样品的电流偏压,而压电元件可以精确控制样品或扫描器进行微小的移动;更高精度的设备可以通过检测探针上的电流来获得样品的电导率或下表面电子的移动,不过这种测试是非常困难的,只有个别实验室报道了一致的数据u习。利用微悬臂感受并放大悬臂上尖细探针与样品表面原子间的作用力,可以实现原子级的分辨率。由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。
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