原子力显微镜

AFM的基本原理是利用一根微米级的弹簧悬臂，其自由端带有一个锥形探针。探针尖端极为锋利，曲率半径通常小于 10 纳米，它会在极近的纳米级距离上扫描样品表面。

当探针在样品表面移动时，探针尖端原子与样品表面原子间的范德华力会发生变化，从而导致悬臂产生垂直位移。

从悬臂背面反射的激光束会照射到四象限光电二极管上，光电二极管的输出信号与悬臂的垂直运动相关，进而反映出样品的表面形貌。

同时AFM的主要功能是高分辨率成像、力学性能表征和电学功能表征等，因此AFM广泛应用于三大领域：

① 芯片半导体与电子行业：用于样品断面形状分析，例如晶圆断面、硅片断面、半导体器件断面；缺陷检测、分析器件漏电、表征晶圆结构或电极表面形貌

② 生物医学与生命科学：开展细胞研究，例如生物大分子结构研究、活细胞表面微纳形貌分析；表征生物材料，用于生物标志物检测与药物研发；

③ 材料科学与新能源：分析各类无机/有机/复合材料的微纳形貌，优化光伏、催化锂电/储能材料的结构优化与性能

其中大连费麦特纳米科技有限公司自主研发的AFM，针对于高科技产品质量控制；太阳能电池、半导体与集成电路；表面工程与材料科学；陶瓷与涂层；聚合物与化工产品；纳米尺度力学与电学性能；病理学、药物合成与医学；生物技术研究等领域尤其适用

二、AFM的对比优势

①体积小巧，外观设计优雅新颖

费麦特自主研发的AFM设计精巧，机身紧凑，仅占用实验室极小的空间，美观的外观设计也深受用户青睐

① 操作简单，极具用户友好性

费麦特AFM设备的操作极为便捷，且适配所有电脑类型，可搭配个人电脑、一体机或其他任意类型的电脑使用。其局域网功能仅需一根网线，即可完成电脑与设备之间的所有数据传输。

③性能高效，能在最短时间内完成纳米成像

简化的纳米成像操作流程，加之大幅缩短的纳米成像耗时。

优化的调平流程，可在最短时间内完成原子力显微镜探头的精准调平。

设备搭载高性能光学显微镜，可通过它完成扫描点的初始成像与选取。

费麦特采用最新的先进电子技术，大幅提升了新一代控制器的运行性能

借助快速逼近技术实现的省时特性，是费麦特的一大亮点。。

④安装便捷，且设备坚固耐用

三、AFM的组装使用

1.首先将显微镜的载物台从包装盒内取出放置在桌面上

2.再将测试台取出，通过侧面的旋钮调节测试台，露出前后螺丝孔，把测试台放在显微镜的载物台上，利用盒内扳手将四个短螺丝钉扭紧固定

3.将显微镜底座取出，对准测试台的螺丝孔，用四个长螺丝钉扭紧固定

4.将环形夹具套在显微镜底座上，扭紧前方的旋钮固定

5.将摄像头支架插入显微镜底座中，扭紧前方的旋钮固定

6.将立柱显微镜取出，先把适配器和电源连接线分离，再将立柱探测器放入支架中，然后将电源线重新连接好，并扭紧前方旋钮固定

7.将定位头从设备盒中取出，放置在AFM的三个支撑点上，先将后面两个支撑点固定好，再调整前面的支撑点，使定位头保持平稳，最后连接线缆

8.将脚踏板线缆与真空装置相连，再将真空装置和探针放置在桌面上，脚踏板放置在地面上

9.将AFM控制器一段连接电源，另一端连接立柱探测器线缆

10.将摄像头线缆一段连接摄像头顶部，另一端连接电脑

11.将设备适配器一端连接电源，另一端连接AFM

12.将黄色电缆线一端通过USB网卡连接电脑，另一端连接AFM

四、AFM的样品调试

1.从设备盒中取出定位头，将定位头正反面翻转后，将线缆部分对准设备盒的缺口处安置平稳

2.轻拉定位头侧边的开关后掰动，使AFM 扫描头的探针锁定杆处于打开状态

3.取出透明样品盒中待测试的样品片，使用真空装置的探针，将样品轻轻吸取，放入定位头的样品承载区中心，确保样品与承载区完全贴合，无倾斜和悬空

4.掰动定位头侧面的开关，使探针锁定杆关闭

5.再取出定位销薄片放在AFM扫描头的安装基座上，最后将整个定位头平稳安置