化妆品安全评估报告完整版与简化版区别
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时间：2024-10-28
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作者：ccpst
电话：400-9621-929
本文详细介绍了原子力显微镜（AFM）检测技术，包括其工作原理、模式、理想用途、优势强项、缺点限制、技术规格以及相关应用案例。
原子力显微镜（AFM）作为一种先进的检测技术，在材料科学、生物医学等多个领域发挥着重要作用。它能够提供近原子分辨率的图像，用于测量表面形貌，并对多种物理特性进行定性映射。
原子力显微镜AFM 检测技术的工作原理及模式
（一）工作原理
AFM 通过检测样品表面与探针之间的相互作用力来获取表面信息。当探针靠近样品表面时，会受到各种力的作用，如范德华力、静电引力等。通过测量这些力的变化，就可以得到样品表面的形貌和其他物理特性信息。
（二）工作模式
- 接触模式
在接触模式原子力显微镜中，探针尖端与表面接触进行扫描，激光从悬臂反射，在光电二极管上检测光的位置。通过电压调节悬臂高度来保持恒定位置，输出的电压信号与地形有关。 - 攻丝模式
攻丝模式下，悬臂是振荡的，尖端和样品之间的力会导致振荡变化。反馈环路通过施加到压电陶瓷元件的电压来调整尖端高度，保持恒定的振荡幅度。施加的电压与形貌有关，且这种模式对表面和尖端的损坏最小，是形貌成像的常见模式。
AFM 的理想用途
AFM 在多个领域都有理想的应用场景，包括：
- 评估晶圆上的晶圆或薄膜（如 SiO₂，GaAs，SiGe 等）加工前后的情况。
- 研究生物医学设备（如隐形眼镜、导管和涂层支架等）经过血浆处理、等离子体处理等加工效果。
- 检查表面粗糙度对粘附力的影响。
- 评估加工 / 图案化晶圆上的沟槽形状 / 清洁度。
- 确定形态是否是表面雾霾的来源。
- 绘制激活载波的分布图。
- 表征导电薄膜的均匀性。
- 测量图案化晶圆上域之间的台阶高度。
- 进行三维表面形貌成像，包括表面粗糙度、晶粒尺寸、台阶高度和间距。
- 对其他样品特性（如磁场、电容和摩擦）成像。
- 通过相位成像研究表面的物理特性，如模量和附着力。
AFM 的优势强项和缺点限制
（一）优势强项
- 能够量化表面粗糙度。
- 可以完整分析 300mm 以下的晶片。
- 具有高空间分辨率。
- 对导电和绝缘样品都能进行成像。
（二）缺点限制
- 扫描范围有限，z 方向横向（xy）为 90µm，z 方向垂直扫描 5µm。
- 对于极端粗糙或形状奇特的样品可能存在潜在问题，甚至可能提示错误。
- 许多电磁模式仅限于定性或半定量测量。
AFM 的技术规格
- 检测到的信号：地形
- 垂直分辨率：0.1Å
- 成像 / 映射：是
- 横向分辨率 / 探头尺寸：2 - 150nm
- 高级分析模式：包括 SCM（扫描电容显微镜）、C - AFM（导电原子力显微镜）、TUNA（隧道式原子力显微镜）、KPFM（开尔文探针力显微镜）、SSRM（扫描扩散电阻显微镜）、EFM（静电力显微镜）、MFM（磁力显微镜）、PFQNM（峰值力定量纳米力学显微镜）
AFM 应用案例
AFM 是一种具有原子级高分辨的新型仪器，可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测，获得表面形貌结构及表面粗糙度等信息。康派斯实验室擅长的项目有：QNM - 杨氏模量图、力曲线（Force curve）、KPFM（表面电势）、PFM（压电力显微镜）、PFM + 写畴 / 写回字（压电力显微镜）、C - AFM（导电力显微镜）、PeakForce TUNA（导电力显微镜）、EFM（静电力显微镜）、MFM（磁力显微镜）、LFM（侧向力显微镜）等。
康派斯实验室的 AFM 服务
康派斯实验室可以提供原子力显微镜 AFM 服务，以解决您的材料相关问题。如果您有需求，可以致电 400 - 9621 - 929 与我们联系或填写下方表格，让专家工程师和您讨论具体的需求。
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