原子力顯微鏡(AFM)的探針是其核心部件,根據不同的應用場景和功能需求,探針可分為多種類型。以下是關于原子力顯微鏡探針的介紹:
1. 通用型探針
- 特點:常用的探針類型,分辨率高,平均使用壽命。使用過程中探頭不斷磨損,分辨率容易下降。
- 應用:主要應用于表面形貌觀察。
2. 導電探針
- 特點:通過對普通探針鍍10-50納米厚的Pt(以及其他提高鍍層結合力的金屬,如Cr,Ti,Pt和Ir等)得到。導電探針分辨率比tapping和contact模式的探針差,使用時導電鍍層容易脫落,導電性難以長期保持。
- 創新產品:碳納米管針尖、金剛石鍍層針尖、全金剛石針尖和全金屬絲針尖。這些新技術克服了普通導電針尖壽命短、分辨率低的缺點。
- 應用:應用于EFM、KFM、SCM等。
3. 磁性探針
- 特點:它是在普通觸點和抽頭探針上鍍上鈷、鐵等鐵磁層制成,分辨率比普通探頭差,使用時導電涂層易脫落。
- 應用:應用于磁力顯微鏡(MFM),檢測樣品表面的磁疇分布。
4. 大長徑比探針
- 特點:大縱橫比針尖是專門為測量深槽和接近垂直的側面而設計和生產的,不常用,分辨率高,平均使用壽命。技術參數為針尖高度大于9μm;縱橫比為5:1;針尖半徑小于10納米。
5. 類金剛石碳AFM探針/全金剛石探針
- 特點:一種是在硅探針的針尖部分加一層類金剛石碳膜,另外一種是全金剛石材料制備,這兩種金剛石碳探針具有很大的耐用性,減少了針尖的磨損從而增加了使用壽命,但是后者價格很高。
6. 其他特殊探針
- 生物探針:進行分子功能化。
- 力調制探針:用于力調制模式。
- 壓痕儀探針:用于納米壓痕實驗。
- 膠體探針:可定制最小2.5μm直徑的球形探針,該類型探針廣泛應用于不同材料間的相互作用力研究。