AFM探针的操作模式

AFM探针的操作模式

随着AFM技术的发展，各种新应用不断涌现。具体包括如下技术:
(1) 接触模式 (contact mode) 最早的模式，探针和样品直接接触，探针容易磨损，因此要求探针较软，即悬臂的弹性系数小，一般小于1N/m。
(2) 轻敲模式 （tapping mode） 也叫Dynamic Force或者Intermittant-contact。探针在外力驱动下共振，探针部分振动位置进入力曲线的排斥区，因此探针间隙性的接触样品表面。探针要求很高的悬臂弹性系数来避免与样品表面的微层水膜咬死。Tapping mode对样品作用力小，对软样品特别有利于提高分辨率。同时探针的寿命也较contact mode的稍长。
以上是最常用的AFM模式，别的模式还有很多：如
Lateral Force Microscopy（横向力显微镜，检测样品表面微区对探针横向的摩擦力，可以获得材料的力学性能），
Noncontact mode Force（非接触模式显微镜，与tapping mode基本相同，区别是非接触模式探针工作在力曲线的吸引区），
Force Modulation （力调制显微镜，探针对检测样品表面微区有很大的力，可以获得材料微区的弹性系数等力学性能），
CFM chemical force microscopy
EFM electric force microscopy
KFM Kelvin force microscopy
MFM magnetic force microscopy
SThM Scanning thermal microscopy
SCM Scanning capacitance microscope
SCPM Scanning chemical potential microscope
SEcM Scanning electrochemical microscope
SICM Scanning ion conductance microscope
SKPM Scanning Kelvin probe microscope
SThM Scanning thermal microscope
STOS Scanning tunneling optical spectrometer
各种模式和应用要求性能各异的探针，而探针的性能指标是决定显微镜分辨率的最关键的因素。