AFM 구동원리 및 측정방법

소개

Atomic Force Microscopy의 역사를 알고 기본 구동 원리및 contact,noncontact,tapping mode 방법과 분석 요령등을 소개합니다.

목차

1. What is the AFM??
2. AFM 구조 및 원리
-contact mode
-noncontact mode
-tapping mode
3. 사진 분석요령

본문내용

1. 정의
AFM은 Atomic Force Microscope의 약자로서 시료와 탐침 사이
의 접촉 힘을 이용하여 원자수준의 해상도를 가지는 현미경으로서
뿐만 아니라 원자나 분자를 조작할 수 있는 장치이다.
2. 특징
터널링의 경우와 달리 진공, 공기, 용액 중에서도 작동이 가능하여
그 응용 범위가 넓다.

원자간 힘이 터널링보다는 민감하게 변하지 않아 해상도가 0.2 nm
정도이다.

자기력, 정전기력을 이용하여 측정도 가능하며, 힘 이외에 이온
전도도, 근접광 등의 거리에 따른 변화를 측정하여 여러 종류의
주사형 검침 현미경의 고안 및 제작이 가능하다.
AFM의 원리
칸틸레버에 레이저를 입사시켜 반사되어 나온 레이저를 PSD
(Position Sensitive Detector)를 이용하여 측정함으로써 변위를 측정하는 방법이 많이 쓰임.

탐침을 시료표면에 근접시키면 탐침 끝의 원자와 시료표면의
원자들 사이에 상호 작용력이 생긴다. 이 상호 작용력은 주로
Van der Waals force이며 그 크기는 nano Newton (10-9 N)
이하로 미약하다.

하지만 이렇게 미약한 힘에 의해서도 칸틸레버의 공명진동수가 변화하며 칸틸레버의 휘는 정도나 공명 진동수 변화는 레이저와 포토 다이오드로 측정된다.

참고자료

· 없음