STM-AFM-LFM三种光学纳米测量技术介绍ppt课件.pptx

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1、1三种光学纳米测量技术北京交通大学2目录Contents1扫描隧道显微镜STM2原子力显微镜AFM3激光力显微镜LFM光学纳米测量技术将纳米尺度的空间变化转化为目前科技技术能够接收和处理的信息变换成什么信息？怎么变换？电流电压变化、相干光干涉的条纹变化、电容的变化、受力的变化等等。。。。。。3原子尺寸：10-10m光学纳米测量技术（1）---STM隧道电流效应原理图间距S<1nm4光学纳米测量技术（1）---STM根据针尖与样品间相对运动方式的不同，STM有两种工作模式起伏较大起伏较小<1nm5光学纳米测量技术（1）---STM缺点一：在恒电流工作模式下，有时它对样品表面微粒之间的某

2、些沟槽不能够准确探测缺点二：STM所观察的样品必须是导体67当原子和原子之间距离很近时，它们之间电子云的排斥力作用比原子核和电子云的吸引力要大，所以合力表现为斥力。当2个原子分开一段距离时，电子云之间的排斥力作用比原子核和电子云的吸引力要小，故合力表现为引力。7光学纳米测量技术（2）---AFM原理分析8微悬臂对力传感器的要求：低的力弹性系数高的横向刚性高的共振频率带有尽可能尖的针尖传感器带有镜子或者电极检测微悬臂弯曲的三种方法（一）---隧道电流法带针尖的微悬臂+STM9光学纳米测量技术（2）---AFM优点：灵敏度高不需要特别的检测手段，只需要在STM上稍作改进缺点：当微悬臂上产

3、生隧道电流的部位被污染时，其性能下降检测微悬臂弯曲的三种方法（二）---电容检测法10光学纳米测量技术（2）---AFM检测微悬臂弯曲的三种方法（三）---光学检测法干涉法、反射法11光学纳米测量技术（2）---AFM缺点：扫描成像过程中，由于针尖在样品表面上拖拽而产生的横向作用力和样品表面吸附层对针尖产生的表面张力的影响，容易对样品成像造成破坏，故其应用受到限制。12光学纳米测量技术（2）---AFM光学纳米测量技术（3）---LPM13在探针底端安装一个压电能量转换器，将电流转化为探针的振动，其振动频率恰好高于探针的最低共振频率，它能对驱动信号其放大作用。当这种受迫振动的探针调节

4、到式样表面的时（通常2-20nm），探针与试样表面之间产生微弱的范德华力吸引力。这种微弱的吸引力，会影响探针的共振频率。吸引力越大，探针共振频率降低的越多。14实例分析thanks15