在做原子力顯微鏡AFM測(cè)試時(shí)，科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到，好多同學(xué)對(duì)AFM測(cè)試不太了解，針對(duì)此，科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)同事對(duì)網(wǎng)上海量知識(shí)進(jìn)行整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

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AFM是利用樣品表面與探針之間力的相互作用這一物理現(xiàn)象，因此不受STM等要求樣品表面能夠?qū)щ姷南拗?，可?duì)導(dǎo)體進(jìn)行探測(cè)，對(duì)于不具有導(dǎo)電性的組織、生物材料和有機(jī)材料等絕緣體，AFM同樣可得到高分辨率的表面形貌圖像，從而使它更具有適應(yīng)性，更具有廣闊的應(yīng)用空間。AFM可以在真空、超高真空、氣體、溶液、電化學(xué)環(huán)境、常溫和低溫等環(huán)境下工作，可供研究時(shí)選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)境，其基底可以是云母、硅、高取向熱解石墨、玻璃等。AFM已被廣泛地應(yīng)用于表面分析的各個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)表面形貌的分析、歸納、總結(jié)，以獲得更深層次的信息。

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三維形貌觀測(cè)

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通過(guò)檢測(cè)探針與樣品間的作用力可表征樣品表面的三維形貌，這是AFM最基本的功能。AFM在水平方向具有0.1-0.2nm的高分辨率，在垂直方向的分辨率約為0.01nm。盡管AFM和掃描電子顯微鏡（SEM）的橫向分辨率是相似的，但AFM和SEM兩種技術(shù)的最基本的區(qū)別在于處理試樣深度變化時(shí)有不同的表征。由于表面的高低起伏狀態(tài)能夠準(zhǔn)確地以數(shù)值的形式獲取，AFM對(duì)表面整體圖像進(jìn)行分析可得到樣品表面的粗糙度、顆粒度、平均梯度、孔結(jié)構(gòu)和孔徑分布等參數(shù)，也可對(duì)樣品的形貌進(jìn)行豐富的三維模擬顯示，使圖像更適合于人的直觀視覺。圖1就是接觸式下得到的二氧化硅增透薄膜原子力圖像，同時(shí)還可以逼真的看到其表面的三維形貌。

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圖1二氧化硅增透薄膜AFM圖

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在半導(dǎo)體加工過(guò)程中通常需要測(cè)量高縱比結(jié)構(gòu)，像溝槽和孔洞，以確定刻蝕的深度和寬度。這些在SEM下只有將樣品沿截面切開才能測(cè)量。AFM可以無(wú)損的進(jìn)行測(cè)量后即返回生產(chǎn)線。圖2為光柵的AFM圖像，掃描范圍為4×4μm。根據(jù)圖2的結(jié)果,通過(guò)profile功能就可以定量測(cè)量刻槽的深度及寬度。

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圖2光柵的AFM圖

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