本文详细介绍了原子力显微镜（AFM），包括原子力显微镜（AFM）基本原理（接触模式和攻丝模式）、理想用途（如评估晶圆加工、研究生物医学设备加工效果等）、优势强项（量化表面粗糙度、分析晶片、高空间分辨率、对导电和绝缘样品成像）、缺点限制（扫描范围、对特殊样品的问题、电磁模式测量局限）、技术规格（检测信号、分辨率、高级分析模式）以及相关资源和应用案例。康派斯实验室可提供原子力显微镜 AFM 服务，包括多种分析模式，能为解决材料相关问题提供支持。

原子力显微镜（AFM）分析提供近原子分辨率的图像，用于测量表面形貌。原子力显微镜AFM也称为扫描探针显微镜。原子力显微镜能够量化低至埃级的样品的表面粗糙度。除了显示表面图像之外，原子力显微镜AFM分析还可以提供特征尺寸（例如台阶高度和其他尺寸）的定量测​​量。此外，原子力显微镜测量的高级模式还可以对各种其他物理特性（如附着力，模量，掺杂剂分布，电导率，表面电势，电场和磁畴）进行定性映射。此外，原子力显微镜是该装置成像的一部分智能图表。

 

接触模式原子力显微镜

在接触模式原子力显微镜AFM中，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。电压是输出信号，与地形有关。

 

攻丝模式原子力显微镜

在攻丝模式下，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来保持恒定的振荡幅度。施加的电压与形貌有关，对表面和尖端的损坏最小。攻丝模式原子力显微镜AFM是形貌成像的常见模式。

AFM理想用途

• 评估晶圆上的晶圆或薄膜（例如SiO2，GaAs，SiGe等）加工前后；
• 研究对隐形眼镜，导管和涂层支架等生物医学设备（如血浆处理、等离子体处理）的加工效果；
• 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；
• 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；
• 其他样品特性成像，包括磁场，电容和摩擦；
• 相位成像可以研究表面的物理特性，例如模量和附着力。

AFM优势强项

• 首先，量化表面粗糙度；
• 其次，可以完整分析300mm以下的晶片；
• 第三，高空间分辨率；
• 最后，对导电和绝缘样品进行成像；

AFM缺点限制

• 扫描范围限制：z方向横向（xy）为90µm，z方向垂直扫描5µm
• 极端粗糙或形状奇特的样品的潜在问题
• 可能提示会引起错误
• 许多电磁模式仅限于定性或半定量测量

AFM技术规格

1. 检测到的信号：地形
2. 垂直分辨率：0.1Å
3. 成像/映射：是
4. 横向分辨率/探头尺寸：2-150nm
5. 高级分析模式：
   • 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相关资源

1. 原子力显微镜聚合物表面改性
2. 纤维素生物膜的流体成像AFM
3. AFM的生物医学应用：成像水凝胶涂层

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。我们擅长项目有：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，总之，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。  

我们康派斯实验室在原子力显微镜（AFM）检测方面拥有丰富的经验和专业的技术。AFM 作为一种能提供近原子分辨率图像的强大工具，可用于测量多种材料的表面形貌，并对表面粗糙度等进行量化，在从晶圆加工评估到生物医学设备研究等广泛领域都有着理想的应用。我们深知其接触模式和攻丝模式的工作原理，也清楚它虽有扫描范围等限制，但优势明显，如高空间分辨率和对不同导电性质样品的成像能力。凭借其多种高级分析模式，我们能够满足客户对于材料物理特性研究的需求，为解决材料相关问题提供可靠的 AFM 服务。

您也可以致电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。