原子力顯微鏡（AFM）

原子力顯微鏡（AFM）

原子力顯微鏡

原子力顯微鏡是在微小彈簧板前端，裝上附有尖銳探針的懸臂，將懸臂靠近到樣本表面幾nm 的距離，利用探針尖端的原子與樣本原子之間作用的原子力，來量測樣本的凹凸起伏。原子力顯微鏡為了維持一定的原子力（懸臂曲度固定），會一邊回饋壓電材料掃描器一邊進行掃描。
藉由量測回饋到壓電材料掃描器的位移量，取得Z 軸位移，亦即表面結構。

量測壓電材料掃描器位移量的方法，一般是用雷射光照射懸臂背面，光束被反射後，再用四象限（或二象限）光電二極體檢測反射光。

優點	缺點
- 解析度（區分兩點的最小距離）高。 - 可進行超高倍率的3D 量測，也可進行資料的後加工處理。 - 可在大氣中觀察，不須對樣本進行預處理。 - 可解析物理性質（電氣特性、磁氣特性、摩擦、黏性彈性等）。	- 無法量測低倍率（大範圍）或凹凸明顯（高低差幾μm 以上）的樣本。 - 很難找到位置。要由大視野逐步將視野縮小到狹窄的範圍，解析一個樣本就需花上許多時間。 - 無法量測大型樣本（必須進行預處理、加工）。 - 相對來說操作較困難，更換懸臂等需要熟練度。

量測範圍狹窄

AFM 是可量測極微小範圍3D 形狀的放大觀察機器。和SEM 不同，可用數值讀取高度資料，因此可將樣本定量化，或對資料進行後加工處理。而且量測時就像一般作業一樣簡單，不受樣本預處理或導電性等的限制。不過因為解析度高，相對地就有量測範圍（在XYZ 上）較小的限制。此外，難以在量測位置上正確定位探針位置，或必須將懸臂安裝在規定位置等，在操作上也必須具備熟練度。

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