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原子力顯微鏡應(yīng)用
原子力顯微鏡 (Atomic Force Microscope, AFM), 隸屬于掃描探針顯微鏡 ( Scanning Probe Microscope, SPM ), 是一種具有原子級別高分辨, 高解像能力的科研儀器, 原子力顯微鏡可在真空, 氣體或液體環(huán)境中操作, 適用于各種材料的表面檢測, 形貌測量, 粗糙度分析及生醫(yī)樣品檢測等.

上海伯東代理英國 NanoMagnetics 原子力顯微鏡主要應(yīng)用于材料科學(xué), 聚合物科學(xué), 半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域. 與 STM 對比 AFM 原子力顯微鏡可以觀測非導(dǎo)電樣品, 應(yīng)用范圍更廣.

AFM 分析方法應(yīng)用的案例包括:
• 評估晶片處理前后的差異( SiO2, GaAs, SiGe 等 )
• 確定生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的處理效果( 例如電漿處理 ), 如隱形眼鏡, 導(dǎo)管和涂層支架
• 檢查表面粗糙度對附著力的影響
• 評估圖案晶圓的溝槽形狀與清潔度
• 檢查形態(tài)是否是表面陰霾的來源

原子力顯微鏡的應(yīng)用范圍
• 提供三維表面形態(tài)影像, 包括表面粗糙度, 粒徑大小, 高度差和間距
• 其他樣品特性的成像, 包括磁場, 電容, 摩擦力和相位

原子力顯微鏡的應(yīng)用行業(yè): 航太工業(yè), 汽車, 生物醫(yī)學(xué), 生物技術(shù), 化合物半導(dǎo)體, 資料存儲(chǔ), 國防, 顯示器, 電子領(lǐng)域, 工業(yè)產(chǎn)品, 照明設(shè)備, 製藥, 太陽能, 聚合物, 半導(dǎo)體, 光電行業(yè), 電信

在材料科學(xué)領(lǐng)域原子力顯微鏡不但可以獲得材料表面的3D形貌, 表面粗糙度和高度等信息, 而且可以獲得材料表面物理性質(zhì)分布的差異, 例如摩擦力, 阻抗分布, 電勢分布, 介電常數(shù), 壓電特性, 磁學(xué)性質(zhì)等. 如下圖是 ezAFM 多壁碳納米管成像圖.


在聚合物科學(xué)領(lǐng)域原子力顯微鏡可以獲得表面的結(jié)構(gòu)以及材料表面物理性質(zhì), 對樣品進(jìn)行加熱, 可以研究聚合物的相變過程; 結(jié)合環(huán)境腔, 可以研究有機(jī)溶劑氣氛下聚合物表面結(jié)構(gòu)演變過程, 有助于解釋聚合物失效機(jī)理. 如下圖是 ezAFM 聚酯纖維成像圖.

PS: 聚酯纖維樣本由 Aylin Sendemir 博士提供, 愛丁堡大學(xué)

在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域原子力顯微鏡可以檢測基片表面拋光缺陷, 圖形化結(jié)構(gòu), 薄膜表面形貌以及定量的表面粗糙度數(shù)據(jù)和深度信息, 同時(shí)可以檢測表面缺陷 ( 比如電流泄漏, 結(jié)構(gòu)缺陷, 晶格錯(cuò)位, 缺陷密度和傳播等 ) 以及表面阻抗, 電勢分布, 介電常數(shù), 摻雜濃度等, 有利于半導(dǎo)體材料的可靠性,均一性和失效性分析. 如下圖是 ezAFM 硅片表面粗糙度成像圖.

PS: 硅片樣本由上海某大學(xué)提供