AFM 原子力顕微鏡

原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope,AFM）は高解像度の走査プローブ顕微鏡技術であり、材料表面の測定に使用されます。ナノスケールの形態と構造特性。AFMはナノサイズのプローブで試料表面をスキャンし、プローブと試料間の原子間力を利用してプローブの cantilever に微小な偏移を生じさせます。レーザー光が cantilever の背面に照射され、光検出器に反射されることで、反射光の偏移量を検出し、試料表面の高さ情報に変換し、さらに構築します。高分解能の表面形態画像を、したがって、半導体材料やナノ材料の研究に広く応用されています。

早期AFM多採用**接触式スキャン（Contact Mode）で測定を行っていましたが、現在一般的に用いられている軽打モード（Tapping Mode）は、プローブとサンプルの接触による傷や汚染の影響を効果的に低減し、測定の安定性を向上させます。さらに、AFMは異なるモジュールと組み合わせてさまざまな物性測定を行うこともできます。例えば：電気特性分析、磁性分析、混合分布分析(SCMモジュール)

 

AFM測定原理の概略図

AFMはナノスケールのプローブ（Tip）を使用してサンプル表面をスキャンします。プローブとサンプルの間に原子間力（ファンデルワールス力など）が発生すると、プローブのカンチレバー（Cantilever）が微小な変位を生じます。

レーザー光が懸垂ビームの背面に照射され、光検出器に反射される。懸垂ビームが表面の作用力によって偏移すると、反射光の位置も変わる。レーザーの偏移量を検出し信号に変換することで、試料の表面形状とナノスケールの構造を再構築することができる。