(2)卧式设计:主要是消除微悬臂自身的重力对纵原子力的干扰,卧式AFM中的重力方向与用于成像的原子力互相垂直,从而提高了仪器的灵敏度。
三、使用仪器、材料
原子力显微镜,带测试的未知材料
四、实验步骤
本实验采用接触模式中的恒力模式:样品扫描时,针尖始终同样品“接触”,即针尖-样品距离在小于零点几个纳米的斥力区域。此模式通常产生稳定、高分辨图像。当沿着样品扫描时,由于表面的高低起伏使得针尖-样品距离发生变化,引起它们之间作用力的变化,从而使悬臂形变发生改变。当激光束照射到微悬臂的背面,再反射到位置灵敏的光电检测器时,检测器不同象限会接收到同悬臂形变量成一定的比例关系的激光强度差值。反馈回路根据检测器的信号与预置值的差值,不断调整针尖一样品距离,并且保持针尖一样品作用力不变,就可以得到表面形貌像。
依次按下面步骤开启实验仪器:
(1)依次开启:电脑-控制机箱-高压电源-激光器。
(2)用粗调旋钮将样品逼近微探针至两者间距<1 mm。
(3)再用细调旋钮使样品逼近微探针:顺时针旋细调旋钮,直至光斑突然向PSD移动。
(4)缓慢地逆时针调节细调旋钮并观察机箱上反馈读数:Z反馈信号约稳定在-150至 -250之间(不单调增减即可),就可以开始扫描样品。
(5)读数基本稳定后,打开扫描软件,开始扫描。
(6)扫描完毕后,逆时针转动细调旋钮退样品,细调要退到底。再逆时针转动粗调旋钮退样品,直至下方平台伸出1厘米左右。
(7)实验完毕,依次关闭:激光器-高压电源-控制机箱
(8)处理图像,得到粗糙度
五、数据处理及分析
(1)A4纸样品的表面形貌