原子力顯微鏡與掃描隧道顯微的差別在于并非利用電子隧道效應(yīng),而是利用原子之間的范德華力作用來呈現(xiàn)樣品的表面特性。假設(shè)兩個(gè)原子中,一個(gè)是在懸臂的探針尖端,另一個(gè)是在樣本的表面,它們之間的作用力會(huì)隨距離的改變而變化,當(dāng)原子與原子很接近時(shí),彼此電子云斥力的作用大于原子核與電子云之間的吸引力作用,所以整個(gè)合力表現(xiàn)為斥力的作用,反之若兩原子分開有一定距離時(shí),其電子云斥力的作用小于彼此原子核與電子云之間的吸引力作用,整個(gè)合力表現(xiàn)為引力的作用。
下面要為您介紹的是原子力顯微鏡的結(jié)構(gòu)組成:
1、力檢測(cè)部分:
在系統(tǒng)中,所要檢測(cè)的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂來檢測(cè)原子之間力的變化量。這微小懸臂有一定的規(guī)格,例如:長(zhǎng)度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀,而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性,以及操作模式的不同,而選擇不同類型的探針。
2、位置檢測(cè)部分:
當(dāng)針尖與樣品之間有了交互作用之后,會(huì)使得懸臂擺動(dòng),所以當(dāng)激光照射在末端時(shí),其反射光的位置也會(huì)因?yàn)閿[動(dòng)而有所改變,這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個(gè)系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測(cè)器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號(hào),以供SPM控制器作信號(hào)處理。
3、反饋系統(tǒng):
將信號(hào)經(jīng)由激光檢測(cè)器取入之后,在反饋系統(tǒng)中會(huì)將此信號(hào)當(dāng)作反饋信號(hào),作為內(nèi)部的調(diào)整信號(hào),并驅(qū)使通常由壓電陶瓷管制作的掃描器做適當(dāng)?shù)囊苿?dòng),以保持樣品與針尖保持合適的作用力。
希望上述內(nèi)容能夠幫助大家更好的了解本顯微鏡。