原子力显微镜表面测试

信息概要

原子力显微镜（AFM）表面测试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，实现对表面形貌、粗糙度、硬度、粘弹性等特性的精确测量。检测的重要性在于其为产品质量控制、研发优化以及失效分析提供关键数据支撑，尤其在纳米材料、薄膜涂层、生物样本等微观尺度研究中不可或缺。

检测项目

表面粗糙度，表面形貌，表面硬度，表面粘弹性，表面摩擦力，表面电势，表面磁畴，表面电荷分布，表面弹性模量，表面粘附力，表面纳米划痕，表面磨损性能，表面润湿性，表面化学组成，表面缺陷检测，表面台阶高度，表面颗粒分布，表面薄膜厚度，表面相分离，表面生物分子相互作用

检测范围

纳米材料，薄膜涂层，半导体器件，生物样本，聚合物材料，金属材料，陶瓷材料，复合材料，碳材料，光学薄膜，磁性材料，微电子器件，生物医学材料，能源材料，传感器材料，胶体材料，纤维材料，涂层材料，纳米颗粒，生物膜

检测方法

接触模式AFM：探针与样品表面直接接触，用于高分辨率形貌和力学性能测量。

轻敲模式AFM：探针间歇接触表面，减少样品损伤，适合柔软或粘性样品。

非接触模式AFM：探针在表面上方振动，避免接触，用于易损样品。

力曲线分析：测量探针与样品间的力-距离关系，分析粘附力和弹性模量。

相位成像：通过探针振动相位变化表征表面粘弹性和化学成分差异。

磁力显微镜（MFM）：检测表面磁畴分布和磁性强度。

静电力显微镜（EFM）：测量表面静电荷分布和电势。

导电原子力显微镜（CAFM）：分析表面导电性和局部电流分布。

压电力显微镜（PFM）：研究压电材料的极化方向和畴结构。

纳米划痕测试：通过探针划擦表面，评估薄膜结合力和耐磨性。

表面电势成像：结合开尔文探针技术，量化表面电势分布。

高频动态力学分析：测量材料在高频振动下的力学响应。

化学力显微镜（CFM）：通过功能化探针检测表面化学基团分布。

温度控制AFM：在变温环境下研究材料表面特性变化。

流体环境AFM：在液体中模拟实际环境，研究生物或材料界面行为。

检测仪器

原子力显微镜（AFM），扫描探针显微镜（SPM），磁力显微镜（MFM），静电力显微镜（EFM），导电原子力显微镜（CAFM），压电力显微镜（PFM），纳米压痕仪，表面轮廓仪，激光共聚焦显微镜，扫描电子显微镜（SEM），X射线光电子能谱仪（XPS），拉曼光谱仪，红外光谱仪（FTIR），椭偏仪，白光干涉仪

北检院部分仪器展示