afm測試常見問題及解決方法

1. 原子力顯微鏡afm 樣品制備過程需要考慮哪些因素

原子力顯微鏡樣本制備過程需要考慮的因素：環境、樣品、探針的選擇還有操作的熟練精準度。想了解更相信的信息，可以咨詢Park原子力顯微鏡。Park原子力顯微鏡中的Park Wafer是晶圓廠唯一具有自動缺陷檢測的原子力顯微鏡。

Park Wafer全自動AFM解決了缺陷成像和分析問題，提高缺陷檢測生產率達1000%。工業領先的低雜訊Park原子力顯微鏡（AFM）與長距離滑動台相結合，成為用於化學機械拋光（CMP）計量的原子力輪廓儀（AFP）。新的低雜訊AFP為局部和全面均勻性測量提供了非常平坦的輪廓掃描，具有最好的輪廓掃描精度和市場可重復性。它有著超高精度和最小化探針針尖變數的亞埃級表面粗糙度測量

想要了解原子力顯微鏡的相關信息，推薦咨詢Park原子力顯微鏡。Park成立至今，致力於新產品和新技術的開發，為客戶解決各種技術難題，提供最完善的解決方案。Park原子力顯微鏡具有綜合性的掃描模式，因此您可以准確有效地收集各種數據類型。從使用世界上唯一的真非接觸模式用來保持探針的尖銳度和樣品的完整性，到先進的磁力顯微鏡， Park在原子力顯微鏡領域為您提供最具創新、精確的模式。

2. AFM如何測液體

1.樣品制備：制備銀納米顆粒，再固定於液體池中的樣品台上2.實驗前一定要根據液體池容量適量的添加液體，防止液體泄露，損傷掃描器。3.根據液體池材質和結構，對所能盛放的液體的要求也有所不同，主要是PH值和液體容量。4.如果在液體中做輕敲模式，由於懸臂的起振方式與在空氣中稍有差別，另外加上液體的阻尼，所以懸臂的振動性質也會有所改變。在選擇共振峰的時候也有所技巧。5.由於使用了液體池，很難觀察針尖與樣品間的距離，所以下針的時候需要謹慎一點。6.進針，掃描。

3. 誰有原子力顯微鏡（AFM）探針針尖修飾的資料的，就是介紹探針修飾，謝謝！

原子力顯微鏡(atomic force microscope, AFM)是一種具有原子解析度的表面形貌、電磁性能分析的重要儀器。1981年，STM（scanning tunneling micros, 掃描隧道顯微鏡）由IBM-Zurich 的Binnig and Rohrer 發明。1982年，Binnig首次觀察到原子分辨圖Si(7x7)。1985年，Binnig, Gerber和Quate開發成功了首台AFM（atomic force microscope, 原子力顯微鏡）。在表面科學、納米技術領域、生物電子等領域， SPM（scanning probe micros）逐漸發展成為重要的、多功能材的材料表徵工具。
STM 要求樣品表面導電，而AFM可以測試絕緣體的表面形貌和性能。因為STM的基本原理是通過測量探針與樣品表面的隧道電流大小來探測表面形貌，而AFM是測量探針與樣品表面的相互作用力。AFM由四個部分組成：機械運動部分、懸臂偏轉信號光學檢測系統、控制信號反饋系統， 成像和信息處理軟體系統。探針與樣品之間的相互作用力使微懸臂向上或向下偏轉，利用激光將光照射在懸臂的末端，反射光的位置改變就用來測器此懸臂的偏移量，這種檢測方法最先由Meyer 和Amer提出。機械部分的運動（探針上、下以及橫向掃描運動）是有精密的壓電陶瓷控制。激光反射探測採用PSD。反饋和成像系統控制探針和樣品表面間距以及最後處理實驗測試結果。
原子力顯微鏡AFM操作模式
隨著AFM技術的發展，各種新應用不斷涌現。具體包括如下技術:
(1) 接觸模式 (contact mode) 最早的模式，探針和樣品直接接觸，探針容易磨損，因此要求探針較軟，即懸臂的彈性系數小，一般小於1N/m。
(2) 輕敲模式 （tapping mode） 也叫Dynamic Force或者Intermittant-contact。探針在外力驅動下共振，探針部分振動位置進入力曲線的排斥區，因此探針間隙性的接觸樣品表面。探針要求很高的懸臂彈性系數來避免與樣品表面的微層水膜咬死。Tapping mode對樣品作用力小，對軟樣品特別有利於提高解析度。同時探針的壽命也較contact mode的稍長。
以上是最常用的AFM模式，別的模式還有很多：如
Lateral Force Micros（橫向力顯微鏡，檢測樣品表面微區對探針橫向的摩擦力，可以獲得材料的力學性能），
Noncontact mode Force（非接觸模式顯微鏡，與tapping mode基本相同，區別是非接觸模式探針工作在力曲線的吸引區），
Force Molation （力調制顯微鏡，探針對檢測樣品表面微區有很大的力，可以獲得材料微區的彈性系數等力學性能），
CFM chemical force micros
EFM electric force micros
KFM Kelvin force micros
MFM magnetic force micros
SThM Scanning thermal micros
SCM Scanning capacitance microscope
SCPM Scanning chemical potential microscope
SEcM Scanning electrochemical microscope
SICM Scanning ion conctance microscope
SKPM Scanning Kelvin probe microscope
SThM Scanning thermal microscope
STOS Scanning tunneling optical spectrometer
各種模式和應用要求性能各異的探針，而探針的性能指標是決定顯微鏡解析度的最關鍵的因素。
二. AFM探針分類及各探針優缺點
AFM探針基本都是由MEMS技術加工 Si 或者 Si3N4來制備. 探針針尖半徑一般為10到幾十 nm。微懸臂通常由一個一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的矽片或氮化矽片製成。典型的硅微懸臂大約100μm長、10μm寬、數微米厚。
利用探針與樣品之間各種不同的相互作用的力而開發了各種不同應用領域的顯微鏡，如AFM（范德法力），靜電力顯微鏡EFM（靜電力）磁力顯微鏡MFM（靜磁力）側向力顯微鏡LFM（探針側向偏轉力）等， 因此有對應不同種類顯微鏡的相應探針。
原子力顯微鏡的探針主要有以下幾種：
（1）、 非接觸/輕敲模式針尖以及接觸模式探針：最常用的產品，解析度高，使用壽命一般。使用過程中探針不斷磨損，解析度很容易下降。主要應用與表面形貌觀察。
（2）、 導電探針：通過對普通探針鍍10-50納米厚的Pt（以及別的提高鍍層結合力的金屬，如Cr，Ti，Pt和Ir等）得到。導電探針應用於EFM，KFM，SCM等。導電探針解析度比tapping和contact模式的探針差，使用時導電鍍層容易脫落，導電性難以長期保持。導電針尖的新產品有碳納米管針尖，金剛石鍍層針尖，全金剛石針尖，全金屬絲針尖，這些新技術克服了普通導電針尖的短壽命和解析度不高的缺點。
（3）、磁性探針：應用於MFM，通過在普通tapping和contact模式的探針上鍍Co、Fe等鐵磁性層制備，解析度比普通探針差，使用時導電鍍層容易脫落。
（4）、大長徑比探針：大長徑比針尖是專為測量深的溝槽以及近似鉛垂的側面而設計生產的。特點：不太常用的產品，解析度很高，使用壽命一般。技術參數：針尖高度> 9μm；長徑比5:1；針尖半徑< 10 nm。
（5）、類金剛石碳AFM探針/全金剛石探針：一種是在硅探針的針尖部分上加一層類金剛石碳膜，另外一種是全金剛石材料制備（價格很高）。這兩種金剛石碳探針具有很大的耐久性，減少了針尖的磨損從而增加了使用壽命。
還有生物探針（分子功能化），力調制探針，壓痕儀探針

4. 折騰了很久AFM-拉曼成像，出來的圖都不好看，有沒有高手來指點一下多謝啦。

你用的哪個品牌？首先AFM/Raman系統工作時必須保證無振動影響，比如拉曼系統的激光或CCD冷卻風扇會有一定影響。其次，也是多數用戶得不到好的圖像的原因，是AFM掃描的同時進行拉曼mapping測試，因為AFM掃描到指定位置時要等待拉曼測試完成，而壓電陶瓷平移台在等待拉曼測試時並沒有完全停止運動，因此拉曼測試完成後恢復AFM掃描時，獲得的AFM圖像已經失真。一般解決辦法是先進行一次「預掃描」，得到拉曼mapping圖，和一個不完美的AFM圖像，然後再對同一區域單獨進行AFM掃描，不再同時進行拉曼測試。因為從技術上可以保證掃描的同一區域，所以可以認為AFM和Raman Mapping是同時獲得的。

5. 求助高人:AFM（原子力顯微鏡）為何掃不到圖像

1.所選頻率不在范圍之內
2.探針線是否損壞

6. 求助amorphous材料的AFM測試

原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope ，AFM），一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發生形變或運動狀態發生變化。掃描樣品時，利用感測器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級解析度獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。
原子力顯微鏡的基本原理是：將一個對微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸，由於針尖尖端原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力，通過在掃描時控制這種力的恆定，帶有針尖的微懸臂將對應於針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直於樣品的表面方向起伏運動。利用光學檢測法或隧道電流檢測法，可測得微懸臂對應於掃描各點的位置變化，從而可以獲得樣品表面形貌的信息。我們以激光檢測原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope Employing Laser Beam Deflection for Force Detection,Laser-AFM）來詳細說明其工作原理。
二極體激光器（Laser Diode）發出的激光束經過光學系統聚焦在微懸臂（Cantilever）背面，並從微懸臂背面反射到由光電二極體構成的光斑位置檢測器（Detector）。在樣品掃描時，由於樣品表面的原子與微懸臂探針尖端的原子間的相互作用力，微懸臂將隨樣品表面形貌而彎曲起伏，反射光束也將隨之偏移，因而，通過光電二極體檢測光斑位置的變化，就能獲得被測樣品表面形貌的信息。
在系統檢測成像全過程中，探針和被測樣品間的距離始終保持在納米（10e-9米）量級，距離太大不能獲得樣品表面的信息，距離太小會損傷探針和被測樣品，反饋迴路(Feedback）的作用就是在工作過程中，由探針得到探針-樣品相互作用的強度，來改變加在樣品掃描器垂直方向的電壓，從而使樣品伸縮，調節探針和被測樣品間的距離，反過來控制探針-樣品相互作用的強度，實現反饋控制。因此，反饋控制是本系統的核心工作機制。本系統採用數字反饋控制迴路，用戶在控制軟體的參數工具欄通過以參考電流、積分增益和比例增益幾個參數的設置來對該反饋迴路的特性進行控制。

7. 怎樣用afm測生物膜的表面結構

AFM的基本原理是基於探針與樣品之間的原子相互作用力,探針置於懸臂樑上,
利用光學杠桿法測出懸臂梁在原子力作用下的變形,便可測出被測表面的形貌。AFM有
兩種型式,一種是接觸式測量,但其接觸力極小,典型地為10^－7到10^－10N,主要由兩部分組
成,一部分是由各種原因(如樣品表面的張力、樣品表面上的電荷等)引起的樣品和探針之
間的吸引力,另一部分是在吸引力作用下探針沿樣品表面掃描時出現的摩擦力。接觸式
AFM的接觸力盡管很小,但在有些應用中仍是不允許的,因此又出現了一種非接觸式
AFM。非接觸式AFM的工作原理是基於這樣一種現象,即當樣品表面與探針處於似接觸
沒接觸狀態時,探針的振動幅度變小並同樣品表面與探針之間的平均距離成正比。AFM
具有極高的縱向解析度,可達0.01nm,但橫向測量長度很小,僅達到10μm,因此AFM常被用
來測量線條的寬度,較少用於測量表面形貌。

接觸式﹕利用探針和待測物表面之原子力交互作用(一定要接觸)，此
作用力(原子間的排斥力)很小，但由於接觸面積很小，因此過大的作用力
仍會損壞樣品，尤其對軟性材質，不過較大的作用力可得較佳解析度，所afm
以選擇較適當的作用力便十分的重要。由於排斥力對距離非常敏感，所以較易得到原子解析度。

非接觸式﹕為了解決接觸式之AFM 可能破壞樣品的缺點，便有非接觸式之AFM 被發展出來，這是利用原子間的長距離吸引力來運作，由於探針和樣品沒有接觸，因此樣品沒有被破壞的問題，不過此力對距離的變化非常小，所以必須使用調變技術來增加訊號對雜訊比。在空氣中由於樣品表面水模的影響，其解析度一般只有50nm，而在超高真空中可得原子解析度

8. SEM，TEM，AFM檢測生物樣品都有什麼不足

SEM，TEM，AFM檢測生物樣品都有什麼不足
透射電鏡（TEM）的放大倍數要比掃描電鏡（SEM）的高,當然兩則的成像原理也是不同的,如果需要觀察納米顆粒在聚合物中的分散情況,你就必須要用TEM來觀察了,SEM通常看材料的缺口斷面,當然還有許多其他應用.\x0dSEM是電子束激發出表面次級電子,而TEM是穿透試樣,而電子束穿透能力很弱,所以TEM樣品要求很薄,只有幾十nm, TEM一般放大能達幾百w倍,而SEM只有幾萬倍.\x0d掃描電鏡通常用在一些斷口觀察分析,外加一個能譜儀,可以進行能譜掃描.其放大倍數相對較低,操作方便,樣品製作簡單,對於高聚物,須進行噴金處理 TEM則可以觀看樣品的內部結構,粒子的分散等.其放大倍數高於SEM,但也不是絕對,現在有些掃描電鏡的放大倍數也可以很高.其操作較復雜,樣品製作也較為煩瑣

9. 矽片有正反面嗎測AFM

沒有。afm測矽片底部就行。
1、超聲半小時以上，靜置10分鍾。
2、將液體滴加旋塗矽片基底上，適當溫度烘乾、氮氣吹掃後即可測試。

10. AFM（原子力顯微鏡）的問題

以前做過這個試驗，你可以參考一下
1、 設備信號來源：激光信號接收：PSD（Position Sensitive Detector）全稱為位置感測檢測器，輸出的是模擬信號，線性度好、響應快。探針：在鍍金的小矩形上，每頭有一大一小的等腰三角形，探針三角形頂端，垂直於三角形平面，肉眼只能看到三角形，看不到探針，一個矩形上有四個探針可以使用。壓電陶瓷：樣品在測試過程中，三維方向的運動是通過三根壓電陶瓷的位移產生信號放大、反饋、數據採集、顯示2、 過程1、把用探針的小矩形用雙面膠貼好，矩形伸出的長度一般為小於或接近長邊的一半，用四個控制螺釘調節激光器，使激光照在三角形的邊上，直到產生衍射條紋，並且衍射條紋在PSD左側，不能在PSD光敏面上，傾斜方向 \ ，光斑中心居中，激光照在三角形邊上達到衍射條件時將產生強的反射光；

2、用雙面膠把待測樣品粘在樣品台上，雙面膠要貼平，樣品要測得地方不能太靠樣品台中心，因為在測試時探針接觸的位置不是在樣品台的中心，然後把樣品台固定在三根壓電陶瓷構成的支桿上，適當轉動樣品台，使待測樣品的中心與探針的位置相對；3、用粗調使試樣向探針運動，此時為了觀察可把激光關了，當接近至1~2mm時打開激光，使用細調，觀察控制面板上PSD反饋信號、Z軸反饋信號的變化、衍射光斑的變化，但衍射光斑移動時說明已進入原子力的作用范圍，應緩慢調節旋鈕，在光斑移動迅速的時候應適當方向調節旋鈕，防止調過，在PSD信號為1.6，Z軸反饋信號-200~-300時即可進行測試。

3、出現的問題和解決方法

3.1 Z軸反饋信號不穩定當在調節的時候Z軸反饋信號不穩定，而且跳動很大時，就不能進行測試，產生這樣的情況主要可能有兩點：1、表面狀態特殊，適當旋轉樣品台，從新選擇測試位置；2、探針松動，因為探針是用雙面膠粘的，在測試過程中，來回運動將是探針松動，這時由於探針的不穩定跳動將使反饋信號不穩定；

3.2 光斑不對對光斑的主要要求有：
1）衍射條紋要清楚，這要通過調節四個旋鈕達到良好的衍射；
2）光斑要在PSD的左邊，如果不對可能是由於針粘的不平，重新調整針的位置，將針貼平；
3）光斑的中心位置不對，這可能針固定的位置不對，適當旋轉粘貼探針的鐵圈，針的位置中間和伸出的長度為長邊的一半或小於一半；
4）如果在調節距離的時候光斑不僅出現左右運動還有明顯的上下運動，可能是由於支撐探針的三角形邊斷裂，在達到原子力范圍時探針受力不均，此時可更換探針。

3.3 反饋信號弱首先保證打開高壓電源，如果反饋信號弱將導致圖像不清甚至不能測試
1）電池電量不足，激光燈強度變弱；
2）確認反饋旋鈕1～2圈，PSD旋鈕2～4圈，在此前提下如果反饋信號弱可適當調大反饋旋鈕；
3）光斑應在PSD的左側接近光敏面而不應該在光敏面上；
4）激光器出現問題，更換激光器；

3.4 像問題首先要有一塊標准樣品，在出現問題的時候測試標准樣品，確認設備的問題：
1）探針上被粘上東西，通過快速掃描，把探針上的東西甩掉；
2）探針長期使用，磨損了，更換探針；
3）測試過程中Z方向超出范圍，可能是樣品貼的不平或樣品本身起伏大，這時重貼樣品或者把樣品台旋轉位置.