材料表面形貌测试一
了解原子力显微镜的基本测量原理
学会正确使用 AFM 观测样品表面微观结构
学会应用 AFM 图像处理软件进行数据分析
二•实验内容1
用 AFM 观测样品的表面形貌
应用图像处理软件计算出样品的表面粗糙度,并进行尺寸分析等
实验仪器CSPM5500 原子力显微镜 1 台,待测样品若干
实验步骤(一)接触模式1
将单晶硅片放到仪器上准备进行实验
打开软件,进行扫描器设置,设置为“接触模式”选 S2151
将激光器打开
1)将激光调节到针尖的背面
(将放大镜放在白纸上方,便于观察判断
)剪一小白纸放置在激光接收器的下方
调节水平方向旋钮(保持垂直方向旋钮不动),观察反射到白纸上的光斑,可判断激光落在悬臂的位置
2)若激光完全落在悬臂上,则此过程中可看出,出现了较圆的激光反射光斑
此时可将水平旋钮调节到 C 位置,逆时针旋转 Y 方向的螺杆,直到出现如 F、G 或 H 的衍射条纹,再顺时针微调 Y 方向的螺杆,使衍射条纹的“尾巴”刚好消失,此时激光即落在悬臂边缘的针尖的背面
3)观察“激光光斑”窗口(如下图),调节光斑位置探测器的 X,Y 方向的螺杆,使光斑处于“十字架”中央的小圆圈中央
调探测器,Up-Down=0,Left-Right=O
Z 电压读书为“+180v”8
盖上保护盖,放下仪器
分别调节“信号放大”和“曲面校正”11
扫描完后,退针 2 次
单击“另存为”,将所选的图像使用用户指定的文件名,保存到指定的目录下
分析平均粗糙度
(二)轻敲模式1
将单晶硅片放到仪器上准备进行实验
打开软件,进行扫描器设置,设置为“轻敲模式”,选 S1102
将激光器打开