原子力顯微鏡探測到的原子力由兩種主要成分組成:一種是吸引力即范德瓦耳斯力;另外一種是電子云重疊而引起的排斥相互作用。
AFM原子力顯微鏡掃描的時間較短,如果掃描一幅圖像需要十多分鐘,那么周圍的點干擾,光干擾以及震動,溫度的變化等因素會直接影響到圖像的準確性及完整性。
原子力顯微鏡的針尖是整個儀器*脆弱的部分,一碰即斷,所以應該防止一切物體與針尖直接接觸,實驗過程中,若實驗采用的是接觸模式,周圍環境的震動會影響到圖形的測量結果,因此需要盡量保持實驗桌的穩定,否則會破壞圖形。
AFM原子力顯微鏡的優點
1、具有原子級的高分辨率,也就是可以分辨出單個原子,且放大倍率連續可調(幾百倍-上千倍);與傳統的電子顯微鏡,特別是與掃描電子顯微鏡相比,原子力顯微鏡具有非常高的橫向分辨率(0.1-0.2nm)和縱向分辨率(0.01nm)。
2、能夠實時的觀測表面的三維立體圖像,這種實時觀測的性能可以用于表面擴散等物理化學過程的監視及檢測。
3、可以在真空,大氣,常溫等不同的環境下進行工作,甚至可以將樣品浸在水和其他溶液中,并且不需要特別的制樣技術。探測的過程中不會對樣品造成損傷。可以對導體,半導體,絕緣體等多種樣品成像,可用于各種表面膜的實時觀測。
4、不需要高真空的必要工作條件,且體積小,成本低,性價比高,遠遠低于一般的掃描電鏡。