導(dǎo)電原子力顯微鏡
? ? ? ?導(dǎo)電原子力顯微鏡(Conductive Atomic Force Microscope,C-AFM)是原子力顯微鏡的一種功能擴(kuò)展。
在接觸模式下,原子力顯微鏡的探針針尖以樣品存在歐姆接觸,如果我們采用導(dǎo)電探針,并在樣品和探針間加一偏壓,在掃描成像的過程中,實時地檢測探針和樣品間的電流變化,就可以得到樣品不同區(qū)域的電導(dǎo)信息。

導(dǎo)電原子力顯微鏡工作原理示意圖
? ? ? ?采用導(dǎo)電原子力顯微鏡,通過對被測樣品表面進(jìn)行一次掃描成像,即可同時獲得樣品的表面高低形貌圖和電流大小分布圖像,從而得到樣品表面形貌和導(dǎo)電性分布及兩者之間的對應(yīng)關(guān)系。
? ? ? ?我們還可以對施加在探針和樣品間的偏壓進(jìn)行調(diào)制,實時獲得到樣品表面局域I/V、dI/dV等信息,也可以在掃描過程中,選定樣品表面特定的測試點,控制針尖精確定位到該點進(jìn)行電學(xué)傳輸性質(zhì)、表面電流密度譜等局域電學(xué)測量。

本原導(dǎo)電原子力顯微鏡的石墨晶體測試結(jié)果(20um)
上:形貌圖,右:電流分布圖
? ? ? ?下圖為利用本原導(dǎo)電原子力顯微鏡研究循環(huán)載荷下天青素單層膜的動態(tài)電導(dǎo)響應(yīng)的結(jié)果:

金基底的天青素單分子層原子力顯微鏡測試結(jié)果(測試分子層形貌及厚度)
左:天青素單分子層形貌;中:采用AFM針尖刮除天青素分子層的局部形貌;右:刮除處刨面圖
