原子力显微镜实验课件.ppt

《原子力显微镜实验课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、原子力显微镜实验0529003杨悦合作者：李自龙原子力显微镜简介历史原子力显微镜是由IBM公司苏黎世研究中心的GerdBinnig与斯坦福大学的CalvinQuate于一九八五年所发明的，其目的是为了使非导体也可以采用类似扫描探针显微镜（SPM）的观测方法。GerdBinnigTheNobelPrizeinPhysics1986CalvinQuate原子力显微镜简介扫描头高度调节螺丝载物台放大镜原子力显微镜简介原理：直接探测针尖与样品表面之间的微小作用力！——具体的相互作用形式取决于AFM的工作模式。原子

2、力显微镜简介位置灵敏探测器原子力显微镜简介针尖AFM的工作模式：样品表面1.接触模式库仑排斥力2.非接触模式样品表面范德华吸引力3.轻敲模式样品表面不受力→接近共振→大振幅受力→远离共振→小振幅实验内容1.实验室样品的扫描和测量2.自备样品的扫描3.AFM各参数对成像质量的影响图像的产生样品表面针尖轨迹扫描方向针尖高度二维方格周期：9.58μm（参考值：未知）；台阶高度：0.117μm（参考值：未知）。二维网格周期：1.53μm（参考值：1.667±0.02μm）；台阶高度：0.32μm（参考值：0.33

3、±0.02μm）。周期圆孔周期：5.85μm（参考值：未知）；台阶高度：0.547μm（参考值：未知）。一维结构周期：0.266μm（参考值：0.278±0.01μm）；台阶高度：0.0407μm（参考值：0.05±0.01μm）。胶带纸表面树叶表面DVD光碟表面表面光轨间距：0.76μm（参考值：0.74μm）。成像质量研究影响成像质量的因素：1.P-Gain2.I-Gain3.扫描速度成像质量研究P-Gain和I-Gain的含义：成像质量研究setpoint样品表面实际轨迹P-Gain的效果：成像质量

4、研究样品表面实际轨迹P-Gain过大的后果：成像质量研究样品表面实际轨迹setpointABCP-Gain的系统误差：成像质量研究解决办法：必须考虑误差的历史→引入I-Gain成像质量研究I-Gain的效果：样品表面实际轨迹setpointABC成像质量研究I-Gain=9I-Gain=10I-Gain太小：成像质量研究I-Gain过大：过度调节的证据成像质量研究样品表面实际轨迹setpointI-Gain的过度调节：成像质量研究扫描速度与增益值的配合t=0.2s/lineI-Gain=9t=0.2s/l

5、ineI-Gain=11成像质量研究t=0.8s/lineI-Gain=9t=0.8s/lineI-Gain=11成像质量研究扫描速度越快，误差积累越快。增益小：来不及调节。增益大：过度调节。建议：扫描速度低于0.5s/line,P-Gain值为10，I-Gain值为10~11成像质量研究未知原因的波纹：成像质量研究困惑之处：波纹方向不随扫描方向变化！扫描方向扫描方向谢谢！