原子力顯微鏡探針是一種用于表征材料和生物樣品表面形貌和特性的重要工具。其核心工作原理是通過超尖銳的探針與樣品表面之間的相互作用來獲取微觀結構的信息。在AFM中,探針的設計和性能直接影響圖像的質量和測量的精度。

1.硅微探針
硅微探針是最常見的AFM探針類型,通常通過光刻或微加工技術制成。這類探針具有優良的成像性能和成本效益,適用于大部分常規的AFM應用。
2.硅氮化物探針
硅氮化物探針具有更高的強度和耐用性,適合在特殊條件下使用(如高溫、腐蝕性環境)。它們在材料科學和表面科學等領域表現優異。
3.金屬探針
金屬探針(如金或鉑金)通常用于電導或者反向力測量,其電導性使得其在電化學AFM或納米操控等應用中非常有用。
4.特殊功能探針
還可根據具體需求定制探針,例如涂覆特定功能材料的探針用于特定的應用,或者設計有特殊形狀的探針以實現特殊的測量任務。
原子力顯微鏡探針的應用領域:
1.材料表征
在材料科學中,AFM探針用于研究材料的表面結構、顆粒分布、顆粒大小、形貌等。另外,還可用于表面粗糙度、薄膜厚度和納米結構的研究。
2.生物科學
AFM探針在生物研究中用于觀察細胞、細胞膜、蛋白質和DNA等生物分子的形狀和結構。其可對生物分子進行動態監測,幫助研究其生物過程。
3.電子學和半導體
在電子設備和半導體制造中,AFM探針用于表面缺陷分析和納米線的制造及表征,可以幫助制造商提高最終產品的性能。
4.化學傳感器
AFM探針可用于開發新型化學傳感器,不僅監測化學反應,還使其能在納米級別上提供準確的測量結果。