afm投稿狀態(tài)（AFM投稿狀態(tài) manuscript summitted）

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本文目錄:

• 1、SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的區(qū)別

• 2、原子力顯微鏡的原理及其應(yīng)用

• 3、原子力顯微鏡里面的DMT模型和JKR模型的區(qū)別和適用之處

• 4、advancedscience和afm誰(shuí)好

一、SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的區(qū)別

SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的區(qū)別主要是名稱不同、工作原理不同、作用不同、

一、名稱不同

1、SEM，英文全稱：Scanningelectronmicroscope，中文稱：掃描電子顯微鏡。

2、TEM，英文全稱：TransmissionElectronMicroscope，中文稱：透射電子顯微鏡。

3、XRD，英文全稱：Diffractionofx－rays，中文稱：X射線衍射。

4、AES，英文全稱：AugerElectronSpectroscopy，中文稱：俄歇電子能譜。

5、STM，英文全稱：ScanningTunnelingMicroscope，中文稱：掃描隧道顯微鏡。

6、AFM，英文全稱：AtomicForceMicroscope，中文稱：原子力顯微鏡。

二、工作原理不同

1．掃描電子顯微鏡的原理是用高能電子束對(duì)樣品進(jìn)行掃描，產(chǎn)生各種各樣的物理信息。通過(guò)接收、放大和顯示這些信息，可以觀察到試樣的表面形貌。

2．透射電子顯微鏡的整體工作原理如下：電子槍發(fā)出的電子束經(jīng)過(guò)冷凝器在透鏡的光軸在真空通道，通過(guò)冷凝器，它將收斂到一個(gè)薄，明亮而均勻的光斑，輻照樣品室的樣品。通過(guò)樣品的電子束攜帶著樣品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息。通過(guò)樣品致密部分的電子數(shù)量較少，而通過(guò)稀疏部分的電子數(shù)量較多。

物鏡會(huì)聚焦點(diǎn)和一次放大后，電子束進(jìn)入第二中間透鏡和第一、第二投影透鏡進(jìn)行綜合放大成像。最后，將放大后的電子圖像投影到觀察室的熒光屏上。屏幕將電子圖像轉(zhuǎn)換成可視圖像供用戶觀察。

3、x射線衍射（XRD）的基本原理：當(dāng)一束單色X射線入射晶體，因?yàn)樗怯稍右?guī)則排列成一個(gè)細(xì)胞，規(guī)則的原子之間的距離和入射X射線波長(zhǎng)具有相同的數(shù)量級(jí)，因此通過(guò)不同的原子散射X射線相互干涉，更影響一些特殊方向的X射線衍射，衍射線的位置和強(qiáng)度的空間分布，晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

4．入射的電子束和材料的作用可以激發(fā)原子內(nèi)部的電子形成空穴。從填充孔到內(nèi)殼層的轉(zhuǎn)變所釋放的能量可能以x射線的形式釋放出來(lái)，產(chǎn)生特征性的x射線，也可能激發(fā)原子核外的另一個(gè)電子成為自由電子，即俄歇電子。

5．掃描隧道顯微鏡的工作原理非常簡(jiǎn)單。一個(gè)小電荷被放在探頭上，電流從探頭流出，穿過(guò)材料，到達(dá)下表面。當(dāng)探針通過(guò)單個(gè)原子時(shí)，通過(guò)探針的電流發(fā)生變化，這些變化被記錄下來(lái)。

電流在流經(jīng)一個(gè)原子時(shí)漲落，從而非常詳細(xì)地描繪出它的輪廓。經(jīng)過(guò)多次流動(dòng)后，人們可以通過(guò)繪制電流的波動(dòng)得到構(gòu)成網(wǎng)格的單個(gè)原子的美麗圖畫(huà)。

6．原子力顯微鏡的工作原理：當(dāng)原子間的距離減小到一定程度時(shí)，原子間作用力迅速增大。因此，樣品表面的高度可以直接由微探針的力轉(zhuǎn)換而來(lái)，從而獲得樣品表面形貌的信息。

三、不同的功能

1．掃描電子顯微鏡（SEM）是介于透射電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察方法，可以直接利用樣品表面材料的材料性質(zhì)進(jìn)行微觀成像。

掃描電子顯微鏡具有高倍放大功能，可連續(xù)調(diào)節(jié)20000～200000倍。它有一個(gè)大的景深，一個(gè)大的視野，一個(gè)立體的形象，它可以直接觀察到各種樣品在不均勻表面上的細(xì)微結(jié)構(gòu)。

樣品制備很簡(jiǎn)單。目前，所有的掃描電鏡設(shè)備都配備了x射線能譜儀，可以同時(shí)觀察微觀組織和形貌，分析微區(qū)成分。因此，它是當(dāng)今非常有用的科學(xué)研究工具。

2．透射電子顯微鏡在材料科學(xué)和生物學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。由于電子容易散射或被物體吸收，穿透率低，樣品的密度和厚度會(huì)影響最終成像質(zhì)量。必須制備超薄的薄片，通常為50～100nm。

所以當(dāng)你用透射電子顯微鏡觀察樣品時(shí)，你必須把它處理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對(duì)于液體樣品，通常掛在預(yù)處理過(guò)的銅線上觀察。

3X射線衍射檢測(cè)的重要手段的人們意識(shí)到自然，探索自然，尤其是在凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、生活、醫(yī)療、化工、地質(zhì)、礦物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、考古學(xué)、歷史、和許多其他領(lǐng)域發(fā)揮了積極作用，不斷拓展新領(lǐng)域、新方法層出不窮。

特別是隨著同步輻射源和自由電子激光的興起，x射線衍射的研究方法還在不斷擴(kuò)展，如超高速x射線衍射、軟x射線顯微術(shù)、x射線吸收結(jié)構(gòu)、共振非彈性x射線衍射、同步x射線層析顯微術(shù)等。這些新的X射線衍射檢測(cè)技術(shù)必將為各個(gè)學(xué)科注入新的活力。

4，俄歇電子在固體也經(jīng)歷了頻繁的非彈性散射，可以逃避只是表面的固體表面原子層的俄歇電子，電子的能量通常是10～500電子伏特，他們的平均自由程很短，約5～20，所以俄歇電子能譜學(xué)調(diào)查是固體表面。

俄歇電子能譜通常采用電子束作為輻射源，可以進(jìn)行聚焦和掃描。因此，俄歇電子能譜可用于表面微觀分析，并可直接從屏幕上獲得俄歇元素圖像。它是現(xiàn)代固體表面研究的有力工具，廣泛應(yīng)用于各種材料的分析，催化、吸附、腐蝕、磨損等方面的研究。

5．當(dāng)STM工作時(shí)，探頭將足夠接近樣品，以產(chǎn)生具有高度和空間限制的電子束。因此，STM具有很高的空間分辨率，可以用于成像工作中的科學(xué)觀測(cè)。

STM在加工的過(guò)程中進(jìn)行了表面上可以實(shí)時(shí)成像進(jìn)行了表面形態(tài)，用于查找各種結(jié)構(gòu)性缺陷和表面損傷，表面沉積和蝕刻方法建立或切斷電線，如消除缺陷，達(dá)到修復(fù)的目的，也可以用STM圖像檢查結(jié)果是好還是壞。

6．原子力顯微鏡的出現(xiàn)無(wú)疑促進(jìn)了納米技術(shù)的發(fā)展。掃描探針顯微鏡，以原子力顯微鏡為代表，是一系列的顯微鏡，使用一個(gè)小探針來(lái)掃描樣品的表面，以提供高倍放大。Afm掃描可以提供各類樣品的表面狀態(tài)信息。

與傳統(tǒng)顯微鏡相比，原子力顯微鏡觀察樣品的表面的優(yōu)勢(shì)高倍鏡下在大氣條件下，并且可以用于幾乎所有樣品（與某些表面光潔度要求）并可以獲得樣品表面的三維形貌圖像沒(méi)有任何其他的樣品制備。

掃描后的三維形貌圖像可進(jìn)行粗糙度計(jì)算、厚度、步長(zhǎng)、方框圖或粒度分析。

二、原子力顯微鏡的原理及其應(yīng)用

原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）基本原理：將一個(gè)隊(duì)微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一個(gè)微小的針尖，其尖端原子與樣品表面原子間存在及極微弱的排斥力，利用光學(xué)檢測(cè)法或隧道電流檢測(cè)法，通過(guò)測(cè)量針尖與樣品表面原子間的作用力獲得樣品表面形貌的三維信息?？捎脕?lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。如果想要挑選原子力顯微鏡，可以考慮Park原子力顯微鏡的Park X20。

原子力顯微鏡是顯微鏡中的一種類型，應(yīng)用范圍十分廣泛。原子力顯微鏡是一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。原子力顯微鏡(AFM)能夠在大氣及液體環(huán)境下準(zhǔn)確地觀測(cè)樣品表面微區(qū)(納米及微米尺度)三維形貌；同時(shí)可對(duì)樣品表面物理化學(xué)特性進(jìn)行研究，能測(cè)試多種材料如纖維材料、膜材料、生物材料、地質(zhì)有機(jī)質(zhì)、高分子材料等非金屬材料以及金屬材料、復(fù)合材料的多種物性。包括表面組分區(qū)別、溫度、表面電勢(shì)、磁場(chǎng)力、靜電力、摩擦力和其他相互作用力的測(cè)量。

想要了解原子力顯微鏡的相關(guān)信息，推薦咨詢Park原子力顯微鏡。ParkNX20擁有業(yè)界最為便捷的設(shè)計(jì)和自動(dòng)界面，讓使用時(shí)無(wú)需花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，也不用為此而時(shí)時(shí)不停的指導(dǎo)初學(xué)者。借助這一系列特點(diǎn)，可以更加專注于解決更為重大的問(wèn)題，并為客戶提供及時(shí)且富有洞察力的失效分析報(bào)告。

三、原子力顯微鏡里面的DMT模型和JKR模型的區(qū)別和適用之處

原子力顯微鏡中DMT模型公式中是有考慮到adhesion的作用，只不過(guò)和JKR相比，JKR考慮的是很強(qiáng)的adhesion（跟tip有關(guān)）,前者的tip小stiffness大，適用adhesion小的情況.后者則相反。若想要了解更詳細(xì)的信息，可以咨詢Park原子力顯微鏡。其中Park NX-Hybrid WLI，它是有史以來(lái)第一款具有內(nèi)置WLI輪廓儀的AFM，用于半導(dǎo)體和相關(guān)制造質(zhì)量保證。

Park NX-Hybrid WLI適用于那些需要在大面積上進(jìn)行高吞吐量測(cè)量的設(shè)備，這些設(shè)備可以縮小到具有亞納米分辨率和超高精度的納米級(jí)區(qū)域。具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、半導(dǎo)體計(jì)量的兩種最佳互補(bǔ)技術(shù)。

WLI: 白光干涉測(cè)量是一種光學(xué)技術(shù)，它可以對(duì)非常寬的區(qū)域進(jìn)行成像，速度非?？?，滿足高吞吐量測(cè)量。

AFM: 原子力顯微鏡是一種掃描探針技術(shù)，即使對(duì)透明材料也能提供最精確的納米級(jí)分辨率測(cè)量。

2、Park WLI支持WLI和PSI模式（PSI模式由電動(dòng)過(guò)濾器變換器 支持）可用物鏡放大倍數(shù)：2.5X 、10X、20X、50X、100X，兩個(gè)物鏡可由電動(dòng)線性換鏡器自動(dòng)更換。

想要了解原子力顯微鏡的相關(guān)信息，推薦咨詢Park原子力顯微鏡。韓國(guó)帕克股份有限公司(Park)成立于1988年，是全球第一個(gè)推出商業(yè)原子力顯微鏡產(chǎn)品的上市公司。；成立30多年來(lái)，始終致力于納米領(lǐng)域的形貌&力學(xué)測(cè)量和半導(dǎo)體先進(jìn)制成工藝的計(jì)量的新技術(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。其中，Park獨(dú)有的技術(shù)是將XY和Z掃描器分離，實(shí)現(xiàn)探針與樣品間的真正非接觸，避免形貌掃描過(guò)程中因探針磨損帶來(lái)的圖像失真，快速成像還可以大大提高測(cè)試效率，降低實(shí)驗(yàn)測(cè)試成本。

四、advancedscience和afm誰(shuí)好

afm好。

原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscopy，AFM），一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。

將一對(duì)微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。

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