原子力显微镜测试方法之Tapping 模式

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1、Tapping模式1.开机1.1确认实际电压与系统设定的工作电压相符合，确认所有的线缆都已正确连接。确保操作环境符合要求且防震台处于正常工作状态；1.2打开计算机主机、显示器和光源；1.3打开控制器。注意：开机顺序必须是先开计算机主机，等待进入Windows系统后再打开控制器。2.安装样品和探针2.1安装样品：将固定在铁片上的样品放入带有磁性的样品台中心，使其吸住铁片和样品。注意调节样品台高度，通常应使样品的上表面不明显高于Head上的支点顶部，以防止安装Holder时探针直接压到样品表面上而损坏探针；2.2安装探针：将探针安装在Hol

2、der上。安装时，把Holder翻转放在桌面上，轻轻下压，使里面凹槽内的金属片微微上翘。随后装入探针，并松手使金属片压紧探针。安装完探针后将Holder卡在Head突出的支点上摆放平稳，然后拧紧Head背面的固定旋钮。3.启动软件3.1双击桌面Nanoscope8.15软件；3.2进入实验选择界面，根据实验方案，按照界面所示进行选择，第一步选择实验方案，第二步选择实验环境，第三步选择实验具体操作模式；3.3结束3.2的步骤后，单击界面右下方图标“Loadexperiment”，进入具体实验设置界面。4.调节激光4.1在软件中左侧点击“S

3、etup”，找到图像窗口；4.2调节光学显微镜镜头位置，自上而下调节可分别看清探针、样品；4.3聚焦到针尖下的样品表面,使样品成像清晰；4.4将基座右侧的“up/down”开关拨到“down”，使探针逐渐接近样品表面，待悬臂基本清晰（一定不能完全清晰）后停止；4.5使用基座上的位置调节旋钮调节显微镜视场，找到激光光斑；4.6使用Head上部两个方向的激光调节旋钮将激光光斑打在悬臂前端。5.调节四象限检测器5.1调整head后部反光镜，使Sum值最大；5.2将基座左侧的模式选择键打到“AFM&LFM”上，此时基座（base）前面左上角的指

4、示灯显示红色；5.3调整Head上部两个四象限旋钮，分别使基座前面LCD显示屏上的Vert和Horz接近0（表明反射激光在四象限中心位置）；5.4将基座左侧的模式选择键打到“TMAFM”上，此时基座（base）前面左上角的指示灯显示绿色。6.找悬臂的共振峰（CantileverTune）6.1点击软件左侧的“setup”；6.2选择“manualtune”；6.3进入界面后输入StartFrequency和EndFrequency（输入值为所选用探针的探针盒上的参数f0的范围）；6.4单击AutoTune选项，等待找到共振峰后点击“Ze

5、roPhase”；6.5点击“Exit”。7.初始化扫描参数7.1将ScanSize设置为0；7.2将ScanAngle设置为0；7.3将Xoffset和Yoffset设置为0。8.进针8.1使用Head下部两个旋钮移动Head位置，使探针位于样品上所要测量的区域；8.2点击左侧的“Engage”，等待探针到达样品表面。9.优化扫描参数9.1观察Chanel1（DataType：Height）中Trace和Retrace两条曲线的重合情况；9.2减小AmplitudeSetpoint直到两条扫描线基本反映同样的形貌特征；9.3优化Int

6、egralgain和Proportionalgain。为了使增益与样品表面的状态相符，一般的调节方法为：直接增大Integralgain，使反馈曲线开始震荡，然后减小Integralgain直到震荡消失，接下来用相同的办法来调节Proportionalgain。通过调节增益来使两条扫描线基本重合并且没有很剧烈的震荡为止；9.4调节Scanrate（扫描速率）。随着Scansize（扫描范围）的增大，扫描速率须相应降低。10.保存图像10.1点击软件中Capture菜单中Capture存图，Capturefile设置拍照存储路径。11.退

7、针11.1点击Withdraw停止扫描并使探针远离样品表面，可以多次点击Withdraw；11.2将“up/down”开关拨到“up”使探针远离样品表面后取出Holder，随后取下样品。12.关机12.1关闭软件界面；12.2关闭控制器；12.3关闭计算机、显示器和光源。注意：关机顺序必须是先关控制器，再关计算机。