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如何获得高质量的afm图像

时间:2024-11-12 17:36:24

AFM,是原子力显微镜(Atomic咯悝滩镞ForceMicroscope)的简称,它是用来研究分析包括绝缘体在内的固体材料表面结构的仪器。通过检测样品表面和一个微锸责氧铼型力敏感元件之间极微弱的原子间相互作用力,研究物质的表面结构及性质。要获得高质量的AFM图像,可以考虑下面这几个因素。

方法/步骤

1、FORCEREF值。范围大致为-1.0mm左右。它表明探针与试样表面极微弱作用力大小。如果是正值,探针向试样靠近不能结束;如果为负值,而且绝对值比较大,就有可能损坏cantilever和试样。所以,forceref值是扫描过程中能否成像的最重要参数之一。

2、扫描速度。通常扫描速度由扫描面积大小决定。面积大,试样的微观粗糙度就大,如果扫描速度快,探针快速移动来不及反馈响应信号,造成试样出现拖尾现象。

3、I/Pgain值。这个值重要是跟踪试样表面凹凸反馈跷孳岔养。Igain值大致为0.3左右,如果试样凹凸大(剞麽苍足数百nm以上),要设定为大值;凹凸小(数十nm以下),设定为小值,约0.1左右。数值过小时,靠近approach不能正常结束。数值过大时,又有可能出现震荡。Pgain值约0.08左右,不要大于Igain的(1/2),如果过大则会出现震荡。

4、探针的磨损与粘附。当探针在试样表面长时间滑动运行,尤其试样表面硬度很大时,探针针尖就会出现磨损。如果试样表面较软,则针尖就会出现粘附。因此,这两种情况都会造成图像分辨率降低或失真,甚至无法成像。

5、因此,要获得高质量的AFM图像,就要注意FORCEREF值、扫描速度、I/Pgain值、探针的磨损与粘附这几个重要因素,正确设定扫描参数和及时更换探针,才是获得高质量图像的关键。

6、另外,有的样品也需要进行预处理。如果在显微镜下发现样品有污染或不平整,要重新制样。试样的水平和高度接近针尖的任何一个极限,所获得的图象效果会很差,而且针尖容易被破坏和磨损。

7、为获得高质量的图象,必须调好trace和retrace。通常探针多次使用后或试样表面粗糙,扫描面积小,trace和retrace很难重合,可以增大扫描范围或将烘干。而且,测试时务必保持安静,如果环境太吵,可以降低图象分辨率或扫描频率。

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