null原子力顯微鏡
(Atomic Force Microscope-AFM)
原子力顯微鏡
(Atomic Force Microscope-AFM)
指導教授:朱志良
班 級:碩研能源一甲、碩研奈米一甲
學 生:林恩賢、陳冠廷
學 號:M991A203、M99R0102OutlineOutline原子力顯微鏡(AFM)
-基本原理
-工作原理
AFM種類
-接觸式
-非接觸式
-輕敲式
AFM之應用
*原子力顯微鏡-基本原理原子力顯微鏡-基本原理AFM 探針所感測的是其與
表
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面之間的排斥力或吸引力，當探針自無限遠逐漸接近試片表面時，會感受到試片的吸引力，但是當探針繼續接近試片表面時，探針與試片表面的排斥力逐漸增強，由於探針與懸臂是結合在一起的，探針感受到的作用力會使支撐桿產生彎折。*原子力顯微鏡-工作原理原子力顯微鏡-工作原理將探針接觸物品表面後，由於表面粗糙度的關係使得探針會有彎曲或扭轉的現象，再藉由探針表面反射至感測器的雷射光，經由訊號處理過後即可得知物品表面的形狀。*null
AFM的種類*接觸式接觸式原理：
1.探針直接接觸試片表面。
2.探針與試片表面間的作用力是原子間排斥力
缺點：
1.易使試片表面受到傷害，且會損害試片。
2.探針易遭污染、折損，影像失真度較高。*非接觸式非接觸式原理：
1. 探針與試片表面維持一定的距離。
2. 探針與試片表面的主要作用力為長吸引力—凡得瓦爾力。
缺點：
1.須使用調變技術來增強訊號雜訊比。
2. 探針與試片表面距離較遠，作用力微弱，其影像解析度較差。*輕敲式輕敲式原理：
1.探針以高頻在z方向振動，輕敲試片表面。
2.每一振動週期中，探針和試片表面接觸一次。
優點：可避免探針在掃描過程中，與試片表面的異物吸附層所黏附。
缺點：因高頻敲擊影響，對很硬的試片而言，探針針尖可能受損，對很軟的試片，試片很可能會遭到破壞。*操作範圍操作範圍*null
AFM之應用*量測原子表面或奈米結構量測原子表面或奈米結構AFM可用來量測原子等級表面，左圖所示。
原子結構奈米結構*表面形貌之描繪表面形貌之描繪AFM 呈像方式由先前所探討不同模式，包含敲擊 式、非接觸式以及接觸式等方式進行描繪，所選用之 模式也會因生物分子之不同而有特定之選擇。一般而 言，細胞及微生物較大型生物分子可利用接觸式進行； 蛋白質及核酸類生物分子，可選用輕敲模式及針尖較 小之探針進行描繪，可得到解析度較高之形貌描繪。
左圖為金黃色葡萄球菌 (S. aureus) 進行AFM 表面形貌之量測。金黃色葡萄球菌 (S. aureus) 進行AFM 表面形貌之量測。*奈米切削與奈米結構製造奈米切削與奈米結構製造AFM不僅可用來量測也可用於加工與製造。
加工時是將探針當成微小刀具來對試片表面進行切削加工，而奈米結構製造則常用外加電場方式。如左圖所示。
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AFM 尖端電氧化學加工
AFM 尖端電氧化學加工
在樣品的表面上之部分於蝕刻溶劑中，可以〝保護〞底下之不受蝕刻之影響，即可達到圖像轉移的目的。由於蝕刻之深度可以很大，故所製作之結構不侷限於2-D而可延伸至3-D，稱為奈米結構加工。*nullThank you for your attention!!!*參考資料參考資料http://www.tlrcct.yuntech.edu.tw/ctlr_web/resource/file_download.ashx?gId=c707c5be-d1a4-49e7-832b-02125eb40018&ds=3
http://eng.sju.edu.tw/tlc980219/20090409_%E5%A5%88%E7%B1%B3%E6%93%8D%E6%8E%A7.pdf
http://web1.knvs.tp.edu.tw/AFM/ch5.htm
http://140.110.18.12:38080/k12_mn_admin/UserFiles/File/user%20define/96review/AFM_SEM/4.pdf
http://proj3.sinica.edu.tw/~chem/servxx6/files/paper_10929_1237958643.pdf
浙公网安备 33021202002483