對一般使用者而言,就算擁有一台性能卓越的AFM,由於缺乏相關知識、且經驗不足,常無法駕馭AFM以取得好圖。也就是,對於必要的掃描參數(即探針振幅、Set
Point值、掃描速度、回授增益PGain及I
Gain等五個參數 ),因對其物理意義認知的不足,於操作AFM時,通常只能以瞎猜、或碰運氣之方式掃圖,終究落得棄械投降之命運。更壞的情況是,就算使用同一機器、同一樣品、同一探針,十個人來操作,可能產生十種不同的量測結果。
所謂的好圖,不單只在於求取影像的清晰,而是要根據科學方法(AFM的物理法則)來操作AFM,以取得正確的表面結構之數據(正確的說法是:要能清楚呈現誤差的數據,才可稱為正確的數據),才不會發生十個人十種結果的下場。以下,簡要說明AFM掃描參數最佳化之理論,這是一個放諸所有AFM皆準、並適用於所有使用者的掃描理論 ,詳細說明請參閱論文,其要訣如右欄所示。只要根據如此簡單之法則,任何人皆可快速成為AFM專家。
如圖1所示,為一般AFM系統之方塊圖(輕敲模式)。本機器已作回授增益最佳化之處理,無須使用者設定。因此,所需設定的掃描參數只剩下探針之振幅、Set
Point值、及掃描速度(圓圈處)。 |
因本機器於輕敲模式下,Z軸影像解析度,已高達0.2nm以下,所以不建議使用接觸模式(接觸模式的缺點是加速針尖磨損與樣品刮傷)。是以,不對接觸模式作說明,但其根本物理法則相同。 |
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