掃描探針顯微鏡簡介

儀器簡介

掃描探針顯微鏡是指一類透過微小探針在樣品表面掃描，將探針與樣品表面間的相互作用轉換為表面形貌和特性影象的顯微鏡。它提供了表面的三維高空間分辨的影象。

掃描探針顯微鏡(SPM)主要包括掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)兩種功能。完整的掃描探針顯微鏡由控制系統和顯微鏡系統組成。

掃描隧道顯微鏡的工作原理是利用電子隧道現象，將樣品本身作為一具電極，另一個電極是一根非常尖銳的探針。把探針移近樣品，並在兩者之間加上電壓，當探針和樣品表面相距只有數十埃時，由於隧道效應在探針與樣品表面之間就會產生隧穿電流，並保持不變。若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也將使穿電流發生成千上萬倍的變化。這些資訊輸入電子計算機，經過處理即可在熒光屏上顯示出一幅物體的三維影象。掃描隧道顯微鏡一般用於導體和半導體表面的測定。

原子力顯微鏡主要包括接觸模式、非接觸模式和輕敲模式。一個對力非常敏感的微懸臂，其尖端有一個微小的探針，當探針輕微地接觸、接近或輕敲樣品表面時，由於探針尖端的原子與樣品表面的原子之間產生極其微弱的相互作用力而使微懸臂彎曲，將微懸臂彎曲的形變訊號轉換成光電訊號並進行放大，就可以得到原子之間力的微弱變化的訊號。這些資訊輸入電子計算機，經過處理即可在熒光屏上顯示出一幅物體的三維影象。

MultimodeNS3a具有掃描隧道顯微鏡模式，接觸模式AFM，非接觸模式AFM，輕敲模式AFM,相位成像模式AFM。