原子力显微镜表面观测

信息概要

原子力显微镜（AFM）表面观测是一种高分辨率的纳米级表面形貌和力学性能检测技术，广泛应用于材料科学、生物医学、半导体等领域。该技术通过探针与样品表面的相互作用力，实现三维形貌成像和物性测量，为产品质量控制、研发优化和失效分析提供关键数据。检测的重要性在于其能够揭示表面微观结构、粗糙度、缺陷分布等关键参数，直接影响产品的性能、可靠性和使用寿命。

检测项目

表面粗糙度，表面形貌三维成像，表面缺陷检测，纳米级硬度，弹性模量，粘附力，摩擦力，表面电势，磁畴结构，表面电荷分布，薄膜厚度，纳米颗粒尺寸，表面亲疏水性，表面能，表面应力，表面化学反应活性，生物分子相互作用，纳米结构取向，表面温度分布，表面导电性

检测范围

半导体材料，金属材料，聚合物薄膜，生物样品，纳米颗粒，陶瓷材料，复合材料，涂层材料，石墨烯，碳纳米管，光学薄膜，磁性材料，传感器材料，医疗器械表面，能源材料，催化剂，微电子器件，生物膜，纤维材料，胶体材料

检测方法

接触模式AFM：探针与样品表面直接接触，适用于高硬度样品形貌测量。

轻敲模式AFM：探针间歇性接触表面，减少横向力，适合柔软样品。

相位成像AFM：通过相位差分析表面粘弹性等力学性质。

力调制模式AFM：测量局部弹性模量和硬度分布。

静电力显微镜（EFM）：检测表面静电荷和电势分布。

磁力显微镜（MFM）：表征样品磁畴结构。

扫描隧道显微镜联用（STM-AFM）：同步获得表面形貌与电子态信息。

纳米压痕测试：定量测量纳米尺度硬度和模量。

表面电势映射：通过开尔文探针技术测量表面功函数。

流体模式AFM：在液体环境中观测生物分子相互作用。

高温AFM：研究温度对表面形貌和性能的影响。

频闪AFM：动态过程的高时间分辨率观测。

化学力显微镜（CFM）：通过功能化探针检测特定化学基团。

多频AFM：同时激发多个谐振频率以增强信号对比度。

快速扫描AFM：实现高速表面动态过程捕捉。

检测仪器

原子力显微镜，扫描电子显微镜，X射线光电子能谱仪，白光干涉仪，椭偏仪，纳米压痕仪，表面轮廓仪，拉曼光谱仪，红外光谱仪，紫外可见分光光度计，接触角测量仪，Zeta电位分析仪，热重分析仪，差示扫描量热仪，动态机械分析仪

北检院部分仪器展示