تصویربرداری با دستگاه AFM

تجهیزات تصویربرداری میکروسکوپی
وضعیت تجهیز : خارج از سرویس

شرح خدمت:

 
میکروسکوپ نیروی اتمی مانند تمام میکروسکوپ‌های پراب پویشی دیگر از یک پراب تیز (AFM Probe) که بر روی سطح نمونهٔ تحت بررسی حرکت می‌کند استفاده می‌کند. این میکروسکوپ برای نشان‌دادن ناصافی‌ها و اندازه‌ گیری عمق آن‌ها در رنج نانومتری مورد استفاده قرار می گیرد.

ثبت چگونگی قرارگیری و نشان دادن عمق و ارتفاعِ پستی و بلندی‌ها در یک سطح خاص از ماده را "توپوگرافی" می‌نامند. AFM Probe، شامل نوکی تیز (نانومتری) می باشد که بر روی کنتیلور قرار گرفته و در اثر نیروهای بین اتمی بین نمونه و تیپ خم می‌شود. می دانیم که نیروهای بسیار کوچکی بصورت جاذبه و دافعه بین اتم‌های باردار وجود دارند، چنین نیروهایی بین نوک میکروسکوپ و اتم‌های سطح ایجاد می‌گردد. با اندازه‌گیری نیروی بین اتم‌ها در نقاط مختلف سطح، می‌توان محل اتم‌ها روی آن را مشخص کرد. پستی‌ها و بلندی‌ها در هر سه محور طول و عرض و ارتفاع توسط این دستگاه گزارش می‌شود. با خم شدن کنتیلور، انعکاس نور لیزر بر روی آشکارسازنوری جابجا می‌شود. بدین ترتیب می‌توان جابجایی نوک کنتیلور را اندازه‌گیری کرد. از روی نیروی بین اتم‌های سطح نمونه و پراب، می‌توان فاصلهٔ بین نوک و سطح نمونه، یا همان ارتفاع آن بخش از نمونه را بدست آورد که در نهایت به صورت زیری سطح (Roughness) گزارش می شود.

 

مدهای عملکردی:

مُد تماسی (Contact Mode)
در مد تماسی، پراب در ناحیه نیروهای دافعه واندروالسی بین اتم های نوک تیپ با سطح و بدون ایجاد ارتعاش روی کنتیلور عمل می کند. دستگاه با مکانیسم فیدبک انحراف کنتیلور را اندازه گرفته و در یک نقطه ثابت نگاه می دارد. زمانی که پراب در حال روبش سطح می باشد، تصویربرداری با ثبت ولتاژ اعمال شده به پیزوالکتریک متحرک انجام می شود. مد تماسی برای بررسی سطوح سخت با تیپ های نازک و فوق تیز و سخت مناسب می باشد.

مُد غیرتماسی (Non-Contact Mode)
در مد غیر تماسی میکروسکوپ نیروی اتمی، پراب در ناحیه نیروهای جاذبه واندروالسی با سطح و با ایجاد ارتعاش روی کنتیلور عمل می کند. در این حالت کنتیلور در نزدیکی یک فرکانس رزونانس طبیعی، نوسان می کند. سپس نمونه نزدیک می‌شود تا دامنه کنتیلور به مقدار تعیین شده کاهش یابد. بدین صورت که اثر متقابل تیپ- نمونه باعث کاهش شدید دامنه می شود، وقتی که این فاصله به ابعاد نانومتری رسید، تیپ سطح نمونه را روبش می کند. در این حالت مکانیسم فیدبک دامنه نوسان را اندازه گیری کرده و ثابت نگاه می دارد. این مد بیشتر برای محیط هوا و مایع مناسب می باشد. از آن جایی که نیروی کمتری بر نمونه وارد می‌شود در نتیجه این روش تخریب کمتری را برای نمونه های نرم و تیپ دربر دارد.

مد تماس متناوب یا ضربه‌ای (Tapping Mode)
این حالت نیز مانند حالت بدون تماس است، با این تفاوت که در حالت تماس متناوب نوک کنتیلور مرتعش به آرامی با نمونه برخورد می‌کند و دامنه نوسان خیلی بزرگتر از حالت بدون تماس است. در این روش، تصویرسازی با استفاده از دامنهٔ ارتعاش کنتیلور انجام می‌شود.
 

 

مشخصات دستگاه:

محدوده اسکن: 100x100x10 um، 

محدوده اسکن رزولوشن بالا: 3x3x2 um

 Noise XY: کمتر از 0.3 نانومتر

(Noise level Z (RMS in the band of 10 -1000 Hz:  کمتر از 0.07 نانومتر

 

مشخصات نمونه:

ابعاد: تا قطر 20 میلیمتر و تا ارتفاع 10 میلیمتر

وزن: تا 40 گرم

کنترل دما: از دمای اطاق تا 150 درجه سانتیگراد

لیست فایل ها

لیست خدمات

  • تصویربرداری

    واحد هر نمونه هزینه سرویس : ۱,۰۰۰,۰۰۰ ریال