原子力顯微鏡在采用接觸模式時，對樣品有一系列要求，這些要求確保測試的準確性和有效性。以下是對樣品要求的詳細歸納：

一、樣品的基本物理特性

樣品尺寸：

樣品尺寸應足夠小，通常直徑小于12mm，高度小于3mm，以確保在測試過程中樣品表面的任何變化都可以被檢測到。如果樣品過大，可能會導致一些細節被忽略或掩蓋。

對于特殊需求的樣品，如直徑超過210mm或厚度超過15mm的樣品，需確認儀器是否支持并考慮相應的測試策略。

樣品硬度與強度：

樣品應具有適當的硬度和強度，以承受探針在接觸模式下的壓力而不發生形變或破裂。

太軟的樣品可能會因探針的壓力而變形，導致圖像失真；而太硬的樣品則可能磨損探針。

樣品平整度：

樣品表面應盡量平坦，以減少掃描時探針的垂直運動，避免對樣品造成損傷或產生虛假信號。

樣品上下表面平整，高低起伏應小于1μm。

樣品導電性：

對于非導電或低導電性的樣品，可采用蒸鍍一層薄金膜或碳層增加其導電性，以避免成像時出現充電效應。

二、樣品的制備與固定

樣品清潔度：

AFM原子力顯微鏡測試前，確保樣品表面無塵、無油、無污染物。可以使用超聲波清洗或等離子體處理來清潔樣品表面。

樣品固定：

樣品需穩固地固定在樣品臺上，避免在掃描過程中移動或振動。

常見的固定方法是采用雙面膠固定在樣品托上；測試電學性能時，需要用導電膠、銀漿等固定，以形成導電通道。

樣品分散：

對于粉末或液體樣品，需要確保其均勻分散在基底上，以避免團聚或沉積現象影響測試結果。

液體樣品應配好膠體溶液，保證樣品均勻分散，要求無沉積，溶液澄清透明。

三、特殊樣品的處理

粉末樣品：

粉末樣品Z好以液體的形式進行測試，因為其分散性對測試結果影響較大。

可以將粉末超聲分散在水、乙醇等溶劑中，再滴加在云母片、硅片等平整基底上進行測試。

生物樣品：

如蛋白、細胞及DNA等生物樣品，需要提供詳細的制樣過程。

由于溶液中含有鹽，因此需要調好濃度，減少鹽對測試結果的影響。

特殊情況下，可以利用靜電力等加強樣品的固定。

四、測試環境與參數設置

測試環境：

保持恒定的實驗環境是必要的，因為環境溫濕度的變化會影響樣品和探針的性能。

原子力顯微鏡對震動非常敏感，應確保顯微鏡位于穩定的平臺上，并且遠離震動源。

參數設置：

根據樣品的性質選擇合適的探針，如剛性、柔軟或特殊功能化的探針。

J端形狀和尺寸影響圖像分辨率，尖銳的探針能提供更高的分辨率，但可能損傷軟樣品。

調整掃描速度與力度至Z佳設置，以避免數據丟失或樣品/探針損壞。

綜上所述，AFM原子力顯微鏡在采用接觸模式時，對樣品的要求涵蓋了樣品的物理特性、制備與固定、特殊樣品的處理以及測試環境與參數設置等多個方面。這些要求共同確保了測試的準確性和有效性。