原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)是(shi)以(yi)掃(sao)描(miao)隧(sui)道(dao)顯(xian)微(wei)鏡(jing)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)掃(sao)描(miao)探(tan)針(zhen)顯(xian)微(wei)鏡(jing)。原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)出(chu)現(xian)無(wu)疑(yi)為(wei)納(na)米(mi)科(ke)技(ji)的(de)發(fa)展(zhan)起(qi)到(dao)了(le)推(tui)動(dong)作(zuo)用(yong)。以(yi)原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)掃(sao)描(miao)探(tan)針(zhen)顯(xian)微(wei)鏡(jing)是(shi)利(li)用(yong)一(yi)種(zhong)小(xiao)探(tan)針(zhen)在(zai)樣(yang)品(pin)表(biao)麵(mian)上(shang)掃(sao)描(miao)，從(cong)而(er)提(ti)供(gong)高(gao)放(fang)大(da)倍(bei)率(lv)觀(guan)察(cha)的(de)一(yi)係(xi)列(lie)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)總(zong)稱(cheng)。原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)掃(sao)描(miao)能(neng)提(ti)供(gong)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)樣(yang)品(pin)的(de)表(biao)麵(mian)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息(xi)。與(yu)常(chang)規(gui)顯(xian)微(wei)鏡(jing)比(bi)較(jiao)，原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)優(you)點(dian)是(shi)在(zai)大(da)氣(qi)條(tiao)件(jian)下(xia)，以(yi)高(gao)倍(bei)率(lv)觀(guan)察(cha)樣(yang)品(pin)表(biao)麵(mian)
，可(ke)用(yong)於(yu)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)樣(yang)品(pin)(對表麵光潔度有一定要求)
，而不需要進行其他製樣處理，就可以得到樣品表麵的三維形貌圖象。並可對掃描所得的三維形貌圖象進行粗糙度計算、厚度、步寬、方框圖或顆粒度分析。

原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)很(hen)多(duo)樣(yang)品(pin)，提(ti)供(gong)表(biao)麵(mian)研(yan)究(jiu)和(he)生(sheng)產(chan)控(kong)製(zhi)或(huo)流(liu)程(cheng)發(fa)展(zhan)的(de)數(shu)據(ju)
，這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)常(chang)規(gui)掃(sao)描(miao)型(xing)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)儀(yi)及(ji)電(dian)子(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)所(suo)不(bu)能(neng)提(ti)供(gong)的(de)。 

一
、基本原理 

原子力顯微鏡是利用檢測樣品表麵與細微的探針尖端之間的相互作用力(原子力)測出表麵的形貌。 

探針尖端在小的軔性的懸臂上，當探針接觸到樣品表麵時，產生的相互作用，以懸臂偏轉形式檢測。樣品表麵與探針之間的距離小於3－4nm
，以及在它們之間檢測到的作用力
，小於10－8N。jiguangerjiguandeguangxianjujiaozaixuanbidebeimianshang。dangxuanbizailidezuoyongxiawanqushi
，fansheguangchanshengpianzhuan，shiyongweiminguangdianjianceqipianzhuanjiao。ranhoutongguojisuanjiduicaijidaodeshujujinxingchuli，congerdedaoyangpinbiaomiandesanweituxiang。

完整的懸臂探針，置放於在受壓電掃描器控製的樣品表麵
，在三個方向上以精度水平0.1nm或更小的步寬進行掃描。一般，當在樣品表麵詳細掃繪(XY軸)時，懸臂的位移反饋控製的Z軸作用下保存固定不變。以對掃描反應是反饋的Z軸值被輸入計算機處理，得出樣品表麵的觀察圖象(3D圖象)。

二、原子力顯微鏡的特點 

1．高分辨力能力遠遠超過掃描電子顯微鏡(SEM)
，以及光學粗糙度儀。樣品表麵的三維數據滿足了研究

、生產
、質量檢驗越來越微觀化的要求。 

2．非破壞性，探針與樣品表麵相互作用力為10－8N以yi下xia，遠yuan比bi以yi往wang觸chu針zhen式shi粗cu糙cao度du儀yi壓ya力li小xiao
，因yin此ci不bu會hui損sun傷shang樣yang品pin，也ye不bu存cun在zai掃sao描miao電dian子zi顯xian微wei鏡jing的de電dian子zi束shu損sun傷shang問wen題ti。另ling外wai掃sao描miao電dian子zi顯xian微wei鏡jing要yao求qiu對dui不bu導dao電dian的de樣yang品pin進jin行xing鍍du膜mo處chu理li
，而er原yuan子zi力li顯xian微wei鏡jing則ze不bu需xu要yao。

3．應用範圍廣

，可用於表麵觀察、尺寸測定、表麵粗糙測定、顆粒度解析、突起與凹坑的統計處理、成膜條件評價、保護層的尺寸台階測定
、層間絕緣膜的平整度評價、VCD塗層評價
、定向薄膜的摩擦處理過程的評價、缺陷分析等。

4．軟件處理功能強，其三維圖象顯示其大小


、視角
、顯示色、光澤可以自由設定。並可選用網絡、等高線、線條顯示。圖象處理的宏管理，斷麵的形狀與粗糙度解析，形貌解析等多種功能。

三
、應用實例 

1．應用於紙張質量檢驗。 2．應用於陶瓷膜表麵形貌分析。 3．評定材料納米尺度表麵形貌特征