AFM

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品牌:Park XE-70 服务周期:3-5个工作日 预约次数:3895

项目简介

粉末,溶液,块状样品的表面形貌,厚度,粗糙度测试
生物/纤维样品的表面形貌
相图
PFM(压电力显微镜), EFM(静电力显微镜), KPFM(表面电势), MFM(磁力显微镜), C-AFM/PeakForce TUNA(导电力显微镜),杨氏模量/模量分布,力曲线,液下,变温等特殊模式。

结果展示

1、表面形貌和表面粗糙度
    AFM可以对样品表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究,获得纳米颗粒尺寸,孔径,材料表面粗糙度,材料表面缺陷等信息,同时还能做表面结构形貌跟踪(随时间,温度等条件变化)。也可对样品的形貌进行丰富的三维模拟显示,使图像更适合于人的直观视觉。下图表征的是纳米颗粒的二维几何形貌图,三维高度形貌图以及粗糙度。



2、精准定位如:纳米片厚度/台阶高度
    什么是精准定位?就是需要花时间去一点点找这个地方。
    在半导体加工过程中通常需要测量高纵比结构,像沟槽和台阶,以确定刻蚀的深度和宽度。这些在SEM 下只有将样品沿截面切开才能测量,AFM 可以对其进行无损的测量。AFM在垂直方向的分辨率约为0.1 nm,因此可以很好的用于表征纳米片厚度。下图表征的是台阶高度和纳米片厚度图。

3、相图
    作为轻敲模式的一项重要的扩展技术,相位模式是通过检测驱动微悬臂探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针实际振动的相位角之差(即两者的相移)的变化来成像。引起该相移的因素很多,如样品的组分、硬度、粘弹性质,模量等。简单来说,如果两种材料从AFM形貌上来说,对比度比较小,但你又非常想说明这是在什么膜上长的另外一种,这个时候可以利用二维形貌图+相图来说明(前提是两种材料的物理特性较为不同,相图有明显对比信号才行)。



布鲁克AFM仪器的测试原始文件.spm格式可用布鲁克离线软件Nanoscope analysis软件打开。

样品要求

样品状态:可为粉末、块体、薄膜样品;
粉末样品:颗粒一般不超过5微米,提供20mg,液体不少于1ml,
粉末/液体样品请务必备注好制样条件,包括分散液,超声时间及配制浓度;
薄膜或块状样品尺寸要求:长宽0.5-3cm之间,厚度0.1-1cm之间,表面粗糙度不超过5um,
测试压电、表面电势的材料需要将样品制备在导电基底上,基底大小大于0.5*0.5cm。

常见问题

1. 为什么AFM测试样品颗粒或者表面粗糙度不能过大?
一般来说AFM仪器测试的Z相范围是10um左右(有些仪器可能只有2um),因此样品表面起伏过大的样品可能会超出仪器扫描范围,另外粗糙度比较大的样品会导致针尖易磨钝或者受污染,对图像质量有很大影响,且磨损无法修复增加耗材成本。
2. AFM拍摄不到自己想要的效果,表面形貌或粗糙度与自己预期不符合?
AFM拍摄也需要不断寻找合适的位置拍摄,同一样品不同拍摄部位表面形貌和粗糙度极有可能不一致,因为原子力显微镜成像范围较小,与拍摄样品表面是否均匀息息相关。
3. 什么是相图?如何分析相图?
作为轻敲模式的一项重要的扩展技术,相位模式是通过检测驱动微悬臂探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针实际振动的相位角之差(即两者的相移)的变化来成像。引起该相移的因素很多,如样品的组分、硬度、粘弹性质,模量等。因此利用相位模式,可以在纳米尺度上获得样品表面局域性质的丰富信息。值得注意的是,相移模式作为轻敲模式一项重要的扩展技术,虽然很有用。但单单是分析相位模式得到的图像是没有意义的,必须和形貌图相结合,比较分析两个图像才能得到你需要的信息。简单来说,如果两种材料从AFM形貌上来说,对比度比较小,但又非常想说明这是在什么膜上长的另外一种,这个时候可以利用二维形貌图+相图来说明(前提是两种材料的物理特性较为不同,相图有明显对比信号才行)。
4. 样品导电性不好能测AFM吗?需要喷金处理吗?
AFM常规测试项目对样品的导电性没有要求,不导电的样品也是可以测试的,不需要做喷金处理,但是部分电学模块的测试,比如KPFM,是需要样品导电的,金颗粒是有一定尺寸的,喷金后可能会在形貌上有影响,因此一般不建议喷金处理。

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