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1、原子力显微镜简介原子力显微镜简介显微镜的发展史AFM的基本原理AFM的基本结构AFM的工作模式AFM的应用原子力显微镜(AFM)显微镜的发展历史IBMIBM公司的公司的公司的公司的BinningBinning和和和和StanfordStanford大学的大学的大学的大学的QuateQuate 原子力显微镜（原子力显微镜（原子力显微镜（原子力显微镜（AFMAFM）是继扫描隧道显微镜（）是继扫描隧道显微镜（）是继扫描隧道显微镜（）是继扫描隧道显微镜（STMSTM）之后）之后）之后）之后发明的一种具有原子级高分辨率的新型仪器，典型发明的一种具有原子级高分辨率的新型仪器，典型发明的一种具有原子级高分辨
2、率的新型仪器，典型发明的一种具有原子级高分辨率的新型仪器，典型AFMAFM的侧向的侧向的侧向的侧向分辨率分辨率分辨率分辨率(x(x，y y方向方向方向方向)可达到可达到可达到可达到2nm2nm，垂直分辨率，垂直分辨率，垂直分辨率，垂直分辨率(z(z方向方向方向方向)小于小于小于小于0.1 nm0.1 nm。可以在大气和液体环境下对各种材料和样品（可以在大气和液体环境下对各种材料和样品（可以在大气和液体环境下对各种材料和样品（可以在大气和液体环境下对各种材料和样品（金属、半导体、金属、半导体、金属、半导体、金属、半导体、绝缘体绝缘体绝缘体绝缘体）表面进行纳米区域的形貌探测，或者直接进行纳米操）表
3、面进行纳米区域的形貌探测，或者直接进行纳米操）表面进行纳米区域的形貌探测，或者直接进行纳米操）表面进行纳米区域的形貌探测，或者直接进行纳米操纵，对物体表面进行加工修饰。纵，对物体表面进行加工修饰。纵，对物体表面进行加工修饰。纵，对物体表面进行加工修饰。Bruker原子力显微镜（原子力显微镜（DimensionIconAFM）AFMAFM现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究，成为各种纳米生物、化工、食品、医药研究，成为各种纳米生物、化工、食品、医药研究，成为各种纳
4、米生物、化工、食品、医药研究，成为各种纳米相关学科研究的基本工具。相关学科研究的基本工具。相关学科研究的基本工具。相关学科研究的基本工具。AFMAFM的基本原理的基本原理l lAFMAFM是在是在是在是在STMSTM的基础上发展起的基础上发展起的基础上发展起的基础上发展起来的。所不同的来的。所不同的来的。所不同的来的。所不同的是，它不是利用是，它不是利用是，它不是利用是，它不是利用电子隧道效应，电子隧道效应，电子隧道效应，电子隧道效应，而是利用而是利用而是利用而是利用原子之原子之原子之原子之间的范德华力作间的范德华力作间的范德华力作间的范德华力作用用用用来呈现样品的来呈现样品的来呈现样品的来呈
5、现样品的表面特性。表面特性。表面特性。表面特性。假设两个原子，一个是在探针尖端，另一个是在样本假设两个原子，一个是在探针尖端，另一个是在样本表面，随着它们之间的距离发生变化，它们间的作用力也表面，随着它们之间的距离发生变化，它们间的作用力也随之改变。原子力显微镜就是利用这种原子间距离和作用随之改变。原子力显微镜就是利用这种原子间距离和作用力的对应关系来把样品表面的原子形貌呈现出来。力的对应关系来把样品表面的原子形貌呈现出来。AFM的硬件结构组成AFM的构件主要有：1、探针系统2、扫描系统3、检测系统4、反馈系统1 1 1 1、探针系统、探针系统、探针系统、探针系统 探针组件是探针组件是探针组件
6、是探针组件是AFMAFMAFMAFM的关键部分。的关键部分。的关键部分。的关键部分。由由由由微悬臂微悬臂微悬臂微悬臂和微悬臂末端的和微悬臂末端的和微悬臂末端的和微悬臂末端的针尖针尖针尖针尖组成。组成。组成。组成。随着精细加工技术的发展，人随着精细加工技术的发展，人随着精细加工技术的发展，人随着精细加工技术的发展，人们已经能制造出各种形状和特殊要们已经能制造出各种形状和特殊要们已经能制造出各种形状和特殊要们已经能制造出各种形状和特殊要求的针尖。求的针尖。求的针尖。求的针尖。微悬臂是由微悬臂是由微悬臂是由微悬臂是由SiSiSiSi或或或或Si3N4Si3N4Si3N4Si3N4经光刻经光刻经光刻经
7、光刻技术加工而成的微悬臂的背面镀技术加工而成的微悬臂的背面镀技术加工而成的微悬臂的背面镀技术加工而成的微悬臂的背面镀有一层金属以达到镜面反射。有一层金属以达到镜面反射。有一层金属以达到镜面反射。有一层金属以达到镜面反射。AFM探针的针尖探针的针尖2 2 2 2、扫描系统、扫描系统、扫描系统、扫描系统 AFMAFMAFMAFM对样品扫描的精确控制是靠扫描器来实现的。对样品扫描的精确控制是靠扫描器来实现的。对样品扫描的精确控制是靠扫描器来实现的。对样品扫描的精确控制是靠扫描器来实现的。扫描器中装有扫描器中装有扫描器中装有扫描器中装有压电转换器压电转换器压电转换器压电转换器，压电装置在，压电装置在，
8、压电装置在，压电装置在X X X X，Y Y Y Y，Z Z Z Z三个三个三个三个方向上精确控制样品或探针位置。方向上精确控制样品或探针位置。方向上精确控制样品或探针位置。方向上精确控制样品或探针位置。目前构成扫描器的基质材料主要是由钛锆酸铅目前构成扫描器的基质材料主要是由钛锆酸铅目前构成扫描器的基质材料主要是由钛锆酸铅目前构成扫描器的基质材料主要是由钛锆酸铅Pb(Ti,Zr)OPb(Ti,Zr)OPb(Ti,Zr)OPb(Ti,Zr)O3 3 3 3 制成的压电陶瓷材料。压电陶瓷有制成的压电陶瓷材料。压电陶瓷有制成的压电陶瓷材料。压电陶瓷有制成的压电陶瓷材料。压电陶瓷有压压压压电效应电效应
9、电效应电效应，压电陶瓷能将，压电陶瓷能将，压电陶瓷能将，压电陶瓷能将1mV1000V1mV1000V1mV1000V1mV1000V的电压信号转换成的电压信号转换成的电压信号转换成的电压信号转换成十几分之一纳米到几微米的位移。十几分之一纳米到几微米的位移。十几分之一纳米到几微米的位移。十几分之一纳米到几微米的位移。3 3、检测系统、检测系统获得样品表面形貌是通过检测微悬臂位获得样品表面形貌是通过检测微悬臂位获得样品表面形貌是通过检测微悬臂位获得样品表面形貌是通过检测微悬臂位置的变化而实现的。检测微悬臂位置变化的置的变化而实现的。检测微悬臂位置变化的置的变化而实现的。检测微悬臂位置变化的置的变化
10、而实现的。检测微悬臂位置变化的主要方法有：主要方法有：主要方法有：主要方法有：激光反射检测法激光反射检测法激光反射检测法激光反射检测法 隧道电流检测法隧道电流检测法隧道电流检测法隧道电流检测法 激光干涉检测法激光干涉检测法激光干涉检测法激光干涉检测法 电容检测法电容检测法电容检测法电容检测法激光反射检测法激光反射检测法激光反射检测法激光反射检测法激光器发出的激光束经过激光器发出的激光束经过激光器发出的激光束经过激光器发出的激光束经过光学系统聚焦在微悬臂背光学系统聚焦在微悬臂背光学系统聚焦在微悬臂背光学系统聚焦在微悬臂背面，并从微悬臂背面反射面，并从微悬臂背面反射面，并从微悬臂背面反射面，并从微
11、悬臂背面反射到由光电二极管构成的光到由光电二极管构成的光到由光电二极管构成的光到由光电二极管构成的光斑位置检测器。斑位置检测器。斑位置检测器。斑位置检测器。在扫描样品时，随着样品在扫描样品时，随着样品在扫描样品时，随着样品在扫描样品时，随着样品表面的原子与微悬臂探针表面的原子与微悬臂探针表面的原子与微悬臂探针表面的原子与微悬臂探针尖端的原子间的作用力的尖端的原子间的作用力的尖端的原子间的作用力的尖端的原子间的作用力的变化，微悬臂将随样品表变化，微悬臂将随样品表变化，微悬臂将随样品表变化，微悬臂将随样品表面形貌变化而上下起伏，面形貌变化而上下起伏，面形貌变化而上下起伏，面形貌变化而上下起伏，反射
12、光束也将随之偏移，反射光束也将随之偏移，反射光束也将随之偏移，反射光束也将随之偏移，将光斑位置转化为电信号将光斑位置转化为电信号将光斑位置转化为电信号将光斑位置转化为电信号后，再经计算机处理就能后，再经计算机处理就能后，再经计算机处理就能后，再经计算机处理就能反映出样品表面的形貌。反映出样品表面的形貌。反映出样品表面的形貌。反映出样品表面的形貌。隧道电流检测法隧道电流检测法是基于是基于STM原理实现的。将原理实现的。将微悬臂背面与一微小微悬臂背面与一微小STM探针接探针接触，其间施加一偏置电压，它们触，其间施加一偏置电压，它们之间便产生了隧道电流。在扫描之间便产生了隧道电流。在扫描样品时，微悬
13、臂将随样品表面形样品时，微悬臂将随样品表面形貌变化而上下起伏，进而使其与貌变化而上下起伏，进而使其与STM探针的位置也发生相应的变探针的位置也发生相应的变化，导致隧道电流发生指数级的化，导致隧道电流发生指数级的变化，那么测量原理就间接变成变化，那么测量原理就间接变成了了STM的测量原理。的测量原理。4 4 4 4、反馈系统、反馈系统、反馈系统、反馈系统 AFMAFMAFMAFM反馈控制是由反馈控制是由反馈控制是由反馈控制是由计算机系统计算机系统计算机系统计算机系统和和和和电子线路电子线路电子线路电子线路共同完成的。共同完成的。共同完成的。共同完成的。AFMAFMAFMAFM的运行是在高速、功能
14、强大的计算机控制下来实现的。的运行是在高速、功能强大的计算机控制下来实现的。的运行是在高速、功能强大的计算机控制下来实现的。的运行是在高速、功能强大的计算机控制下来实现的。控制系统主要有两个功能：控制系统主要有两个功能：控制系统主要有两个功能：控制系统主要有两个功能：(1)(1)(1)(1)提供控制压电转换器提供控制压电转换器提供控制压电转换器提供控制压电转换器X-YX-YX-YX-Y方方方方向扫描的驱动电压；向扫描的驱动电压；向扫描的驱动电压；向扫描的驱动电压；(2)(2)(2)(2)在恒力模式下维持来自显微镜检在恒力模式下维持来自显微镜检在恒力模式下维持来自显微镜检在恒力模式下维持来自显微
15、镜检测环路输入模拟信号在一恒定数值。测环路输入模拟信号在一恒定数值。测环路输入模拟信号在一恒定数值。测环路输入模拟信号在一恒定数值。电子线路系统起到计算机与扫描系统相连接的作用，电子线路系统起到计算机与扫描系统相连接的作用，电子线路系统起到计算机与扫描系统相连接的作用，电子线路系统起到计算机与扫描系统相连接的作用，电子线路为压电陶瓷管提供电压、接收位置敏感器件传来电子线路为压电陶瓷管提供电压、接收位置敏感器件传来电子线路为压电陶瓷管提供电压、接收位置敏感器件传来电子线路为压电陶瓷管提供电压、接收位置敏感器件传来的信号，并构成控制针尖和样品之间距离的反馈系统。的信号，并构成控制针尖和样品之间距离
16、的反馈系统。的信号，并构成控制针尖和样品之间距离的反馈系统。的信号，并构成控制针尖和样品之间距离的反馈系统。AFMAFM的几种工作模式的几种工作模式l l接触模式接触模式接触模式接触模式：微悬臂探针紧压样品表面，检测时与样品保持接触，作微悬臂探针紧压样品表面，检测时与样品保持接触，作微悬臂探针紧压样品表面，检测时与样品保持接触，作微悬臂探针紧压样品表面，检测时与样品保持接触，作用力（斥力）通过微悬臂的变形进行测量。用力（斥力）通过微悬臂的变形进行测量。用力（斥力）通过微悬臂的变形进行测量。用力（斥力）通过微悬臂的变形进行测量。该模式下，针尖与样品表面相接触，分辨率高，但成该模式下，针尖与样品表
17、面相接触，分辨率高，但成该模式下，针尖与样品表面相接触，分辨率高，但成该模式下，针尖与样品表面相接触，分辨率高，但成像时针尖对样品的作用力较大，适合表面结构稳定的样品像时针尖对样品的作用力较大，适合表面结构稳定的样品像时针尖对样品的作用力较大，适合表面结构稳定的样品像时针尖对样品的作用力较大，适合表面结构稳定的样品。轻敲模式轻敲模式：用处于共振状态、上下振荡的微悬臂探针对样品表面进行用处于共振状态、上下振荡的微悬臂探针对样品表面进行扫描，样品表面起伏使微悬臂探针的振幅产生相应变化，从而扫描，样品表面起伏使微悬臂探针的振幅产生相应变化，从而得到样品的表面形貌。得到样品的表面形貌。该模式下，针尖对
18、样品进行该模式下，针尖对样品进行“敲击敲击”，两者间只有瞬间接触，两者间只有瞬间接触，能有效克服接触模式下针尖引起的相互损伤，适合于柔软或吸能有效克服接触模式下针尖引起的相互损伤，适合于柔软或吸附样品的检测。附样品的检测。相位移模式相位移模式：该模式是轻敲模式的重要扩展技术，通过检测驱动微悬臂该模式是轻敲模式的重要扩展技术，通过检测驱动微悬臂探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针检测时实际振动的相探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针检测时实际振动的相位角之差（即两者的相移）的变化来成像。位角之差（即两者的相移）的变化来成像。引起该相移的因素很多，如样品的组分、硬度、粘弹性质引起该相移的因素很多，
19、如样品的组分、硬度、粘弹性质等。因此可在纳米尺度上获得样品表面局域性质的丰富信息。等。因此可在纳米尺度上获得样品表面局域性质的丰富信息。AFMAFM的工作环境的工作环境 原子力显微镜受工作环境限制较少，它可以原子力显微镜受工作环境限制较少，它可以原子力显微镜受工作环境限制较少，它可以原子力显微镜受工作环境限制较少，它可以在超高真空、气相、液相和电化学的环境下操作。在超高真空、气相、液相和电化学的环境下操作。在超高真空、气相、液相和电化学的环境下操作。在超高真空、气相、液相和电化学的环境下操作。(1)(1)(1)(1)真空环境：真空环境：真空环境：真空环境：真空环境可以避免大气中杂质和水膜真空环
20、境可以避免大气中杂质和水膜真空环境可以避免大气中杂质和水膜真空环境可以避免大气中杂质和水膜的干扰，但其操作较复杂。的干扰，但其操作较复杂。的干扰，但其操作较复杂。的干扰，但其操作较复杂。(2)(2)(2)(2)气相环境：气相环境：气相环境：气相环境：气相环境中，气相环境中，气相环境中，气相环境中，AFMAFMAFMAFM多受样品表面水膜多受样品表面水膜多受样品表面水膜多受样品表面水膜干扰，但其操作比较容易，它是广泛采用的一种干扰，但其操作比较容易，它是广泛采用的一种干扰，但其操作比较容易，它是广泛采用的一种干扰，但其操作比较容易，它是广泛采用的一种工作环境。它可以在空气中研究任何固体表面，工作
21、环境。它可以在空气中研究任何固体表面，工作环境。它可以在空气中研究任何固体表面，工作环境。它可以在空气中研究任何固体表面，不受样品导电性的限制。不受样品导电性的限制。不受样品导电性的限制。不受样品导电性的限制。(3)液相环境：液相环境：液相环境中，液相环境中，AFM消除了针尖和样品消除了针尖和样品之间的毛细现象，因此减少了针尖对样品的总作用之间的毛细现象，因此减少了针尖对样品的总作用力。液相力。液相AFM可以在液相中研究样品的形貌，其应可以在液相中研究样品的形貌，其应用十分广阔，可用于生物体系、腐蚀或液固界面的用十分广阔，可用于生物体系、腐蚀或液固界面的研究。研究。(4)电化学环境：电化学环境
22、：电化学电化学AFM是在原有是在原有AFM基础上添基础上添加了电解池、双恒电位仪和相应的应用软件。电化加了电解池、双恒电位仪和相应的应用软件。电化学学AFM可以现场研究电极的性质包括化学和电化可以现场研究电极的性质包括化学和电化学过程诱导的吸附、腐蚀以及有机和生物分子在电学过程诱导的吸附、腐蚀以及有机和生物分子在电极表面的沉积和形态变化等。极表面的沉积和形态变化等。AFMAFM的优点的优点 光学显微镜和电子显微镜成像时都受光学显微镜和电子显微镜成像时都受光学显微镜和电子显微镜成像时都受光学显微镜和电子显微镜成像时都受电磁衍射的电磁衍射的电磁衍射的电磁衍射的影响影响影响影响，这给它们辨别三维结构
23、带来困难，所以它们，这给它们辨别三维结构带来困难，所以它们，这给它们辨别三维结构带来困难，所以它们，这给它们辨别三维结构带来困难，所以它们只能提供样品表面的二维图像，只能提供样品表面的二维图像，只能提供样品表面的二维图像，只能提供样品表面的二维图像，AFMAFM能够提供真正能够提供真正能够提供真正能够提供真正的三维表面图。的三维表面图。的三维表面图。的三维表面图。AFMAFM不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，不会对样品会造成不可逆转的伤害。不会对样品会造成不可逆转的伤害
24、。不会对样品会造成不可逆转的伤害。不会对样品会造成不可逆转的伤害。电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组织。织。织。织
25、。AFMAFM的缺点的缺点 受样品因素限制较大（不可避免）针尖易磨钝或受污染（磨损无法修复；污染清洗困难）针尖样品间作用力较小 近场测量干扰问题 扫描速率低 针尖的放大效应AFMAFM假象假象 AFMAFMAFMAFM的的的的优优优优点点点点是是是是光光光光或或或或电电电电对对对对它它它它成成成成像像像像基基基基本本本本没没没没有有有有影影影影响响响响，AFMAFMAFMAFM能能能能测测测测得得得得表表表表面面面面的的的的真真真真实实实实形形形形貌貌貌貌尽尽尽尽管管管管AFMAFMAFMAFM成成成成像像像像简简简简单单单单，AFMAFMAFMAFM本本本本身身身身也也也也有有有有假假假假象
26、象象象存存存存在在在在相相相相对来说，对来说，对来说，对来说，AFMAFMAFMAFM的假象比较容易验证下面介绍一些假象情况：的假象比较容易验证下面介绍一些假象情况：的假象比较容易验证下面介绍一些假象情况：的假象比较容易验证下面介绍一些假象情况：1.1.针针针针尖尖尖尖成成成成像像像像：AFMAFM中中中中大大大大多多多多数数数数假假假假象象象象源源源源于于于于针针针针尖尖尖尖成成成成像像像像针针针针尖尖尖尖比比比比样样样样品品品品尖尖尖尖锐锐锐锐时时时时，样样样样品品品品特特特特征征征征就就就就能能能能很很很很好好好好地地地地显显显显现现现现出出出出来来来来。相相相相反反反反，当当当当样样样
27、样品品品品比比比比针针针针尖尖尖尖更更更更尖尖尖尖时时时时，假假假假象象象象就就就就会会会会出出出出现现现现，这这这这时时时时成成成成像像像像主主主主要要要要为为为为针针针针尖尖尖尖特特特特征征征征高高高高表表表表面率的针尖可以减少这种假象发生面率的针尖可以减少这种假象发生面率的针尖可以减少这种假象发生面率的针尖可以减少这种假象发生AFMAFM假象假象 2.2.钝钝钝钝的的的的或或或或污污污污染染染染的的的的针针针针尖尖尖尖产产产产生生生生假假假假象象象象：当当当当针针针针尖尖尖尖污污污污染染染染或或或或有有有有磨磨磨磨损损损损时时时时，所所所所获获获获图图图图像像像像有有有有时时时时是是是是
28、针针针针尖尖尖尖的的的的磨磨磨磨损损损损形形形形状状状状或或或或污污污污染染染染物物物物的的的的形形形形状状状状这这这这种种种种假假假假象象象象的的的的特特特特征征征征是整幅图像都有同样的特征。是整幅图像都有同样的特征。是整幅图像都有同样的特征。是整幅图像都有同样的特征。AFMAFM假象假象 3.3.双双双双针针针针尖尖尖尖或或或或多多多多针针针针尖尖尖尖假假假假象象象象：这这这这种种种种假假假假象象象象是是是是由由由由于于于于一一一一个个个个探探探探针针针针末末末末端端端端带带带带有有有有两两两两个个个个或或或或多多多多个个个个尖尖尖尖点点点点所所所所致致致致当当当当扫扫扫扫描描描描样样样样
29、品品品品时时时时，多多多多个个个个针针针针尖尖尖尖依依依依次次次次扫扫扫扫描描描描样样样样品而得到重复图像。品而得到重复图像。品而得到重复图像。品而得到重复图像。AFMAFM假象假象 4.4.样品上污物引起的假象样品上污物引起的假象样品上污物引起的假象样品上污物引起的假象：当样品上的污物与基底吸附不牢：当样品上的污物与基底吸附不牢：当样品上的污物与基底吸附不牢：当样品上的污物与基底吸附不牢时，污物可能被正在扫描的针尖带走并随针尖运动，致使时，污物可能被正在扫描的针尖带走并随针尖运动，致使时，污物可能被正在扫描的针尖带走并随针尖运动，致使时，污物可能被正在扫描的针尖带走并随针尖运动，致使大面积图
30、像模糊不清。大面积图像模糊不清。大面积图像模糊不清。大面积图像模糊不清。AFMAFM假象假象 5.5.样样样样品品品品-针针针针尖尖尖尖间间间间的的的的作作作作用用用用力力力力太太太太小小小小：探探探探针针针针不不不不能能能能顺顺顺顺利利利利地地地地扫扫扫扫描描描描样样样样品品品品而而而而出出出出现现现现横横横横向向向向拉拉拉拉伸伸伸伸现现现现象象象象。此此此此时时时时可可可可以以以以通通通通过过过过调调调调节节节节振振振振幅幅幅幅衰衰衰衰减减减减量量量量来来来来调调调调节节节节作作作作用用用用力。力。力。力。AFMAFM假象假象AFMAFM相关的显微镜及技术相关的显微镜及技术AFMAFMAF
31、MAFM能被广泛应用的一个重要原因是它具有开放性。能被广泛应用的一个重要原因是它具有开放性。能被广泛应用的一个重要原因是它具有开放性。能被广泛应用的一个重要原因是它具有开放性。在在在在AFMAFMAFMAFM基本操作系统基础上，通过改变探针、成基本操作系统基础上，通过改变探针、成基本操作系统基础上，通过改变探针、成基本操作系统基础上，通过改变探针、成像模式或针尖与样品间的作用力就可以测量样品的像模式或针尖与样品间的作用力就可以测量样品的像模式或针尖与样品间的作用力就可以测量样品的像模式或针尖与样品间的作用力就可以测量样品的多种性质下面是一些与多种性质下面是一些与多种性质下面是一些与多种性质下面
32、是一些与AFMAFMAFMAFM相关的显微镜和技术：相关的显微镜和技术：相关的显微镜和技术：相关的显微镜和技术：1.1.1.1.侧向力显微镜侧向力显微镜侧向力显微镜侧向力显微镜(LFM)(LFM)(LFM)(LFM)2.2.2.2.磁力显微镜磁力显微镜磁力显微镜磁力显微镜(MFM)(MFM)(MFM)(MFM)3.3.3.3.静电力显微镜静电力显微镜静电力显微镜静电力显微镜(EFM)(EFM)(EFM)(EFM)4.4.4.4.化学力显微镜化学力显微镜化学力显微镜化学力显微镜(CFM)(CFM)(CFM)(CFM)5.5.5.5.相检测显微镜相检测显微镜相检测显微镜相检测显微镜(PHD)(PH
33、D)(PHD)(PHD)6.6.6.6.纳米压痕技术纳米压痕技术纳米压痕技术纳米压痕技术(nanoindentation)(nanoindentation)(nanoindentation)(nanoindentation)7.7.7.7.纳米加工技术纳米加工技术纳米加工技术纳米加工技术(nanolithography)(nanolithography)(nanolithography)(nanolithography)AFMAFM的应用的应用用于样品表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究。用于样品表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究。AFMimageofporousAl2O3templ
34、ate 首次利用原子力显微镜获得单个分子（并五苯）的内部结构Science,2009;325,14281431.火星土壤火星土壤DVDDVD光盘表面（接触模式）光盘表面（接触模式）云母的原子像（接触模式）云母的原子像（接触模式）云母片上的抗体分子的云母片上的抗体分子的云母片上的抗体分子的云母片上的抗体分子的 AFM AFM AFM AFM成像成像成像成像蝴蝶翅膀的蝴蝶翅膀的蝴蝶翅膀的蝴蝶翅膀的AFMAFMAFMAFM成像成像成像成像生物样品霍乱菌-DNA-DNA遭疟疾感染的人体红血球和蓝藻遭疟疾感染的人体红血球和蓝藻l纳米加工：纳米加工：利用利用利用利用AFMAFMAFMAFM可以对样品进行表面原子搬运，原子蚀刻，从可以对样品进行表面原子搬运，原子蚀刻，从可以对样品进行表面原子搬运，原子蚀刻，从可以对样品进行表面原子搬运，原子蚀刻，从而制造纳米器件。而制造纳米器件。而制造纳米器件。而制造纳米器件。用AFM针尖移动Si原子形成的IBM文字结束结束