產(chǎn)品描述

AFM5500M II全自動(dòng)掃描探針顯微鏡集成了高精度掃描器和自動(dòng)化測量功能，并具備共享坐標(biāo)樣品臺功能，可實(shí)現(xiàn)多維缺陷評價(jià)。其關(guān)鍵特性包括自動(dòng)化測量、高精度水平掃描、改進(jìn)的角度測量、探針評價(jià)功能、SIS模式提高數(shù)據(jù)可靠性、廣泛的物性測量支持、新的表面電位測量模式及多種顯微鏡聯(lián)動(dòng)分析功能，顯著提升測量精度和效率。

應(yīng)用領(lǐng)域

一、材料科學(xué)

1. 表面形貌分析：可精確測量材料表面的三維形貌，獲取納米級的粗糙度、平整度等信息，幫助研究人員了解材料的微觀結(jié)構(gòu)和加工質(zhì)量。例如，在金屬材料表面處理后，通過AFM觀察其表面的微觀起伏，評估處理工藝的效果；對于陶瓷材料，分析其燒結(jié)后的表面形貌，研究晶粒生長和孔隙分布情況。

2. 物理性質(zhì)研究：能測量材料表面的摩擦力、阻抗分布、電勢分布、介電常數(shù)、壓電特性、磁學(xué)性質(zhì)等物理性質(zhì)的分布差異。比如，研究磁性材料的磁疇結(jié)構(gòu)，通過AFM的磁力顯微鏡模式觀察磁疇的分布和變化；對于壓電材料，利用壓電力顯微鏡模式研究其在納米尺度下的壓電響應(yīng)。

3. 材料相變與結(jié)構(gòu)演變：結(jié)合加熱或環(huán)境控制裝置，可研究材料在不同溫度、氣氛等條件下的相變過程和結(jié)構(gòu)演變。例如，對聚合物材料進(jìn)行加熱，觀察其在相變過程中的表面結(jié)構(gòu)變化，有助于理解聚合物的熱性能和失效機(jī)理。

二、半導(dǎo)體工業(yè)

1. 晶圓檢測：用于檢測半導(dǎo)體基片表面的拋光缺陷、圖形化結(jié)構(gòu)、薄膜表面形貌等，提供定量的表面粗糙度數(shù)據(jù)和深度信息，幫助控制晶圓的加工質(zhì)量。例如，檢測光刻后晶圓表面的圖案精度和粗糙度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能影響芯片性能的缺陷。

2. 器件分析：可檢測半導(dǎo)體器件表面的缺陷，如電流泄漏、結(jié)構(gòu)缺陷、晶格錯(cuò)位等，以及表面阻抗、電勢分布、介電常數(shù)、摻雜濃度等電學(xué)性質(zhì)，有利于半導(dǎo)體材料的可靠性、均一性和失效性分析。比如，通過測量器件表面的電勢分布，研究其電學(xué)性能的不均勻性，為優(yōu)化器件設(shè)計(jì)和工藝提供依據(jù)。

三、生命科學(xué)

1. 生物分子研究：能夠原位檢測溶液中DNA、蛋白質(zhì)等生物分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)，還可對其進(jìn)行力學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的測量，獲得生物樣品的楊氏模量以及阻抗特性等信息。例如，觀察DNA分子的折疊和伸展?fàn)顟B(tài)，研究蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化與功能的關(guān)系。

2. 細(xì)胞研究：用于測量細(xì)胞的機(jī)械特性，如細(xì)胞的彈性、硬度等，以及觀察細(xì)胞表面的形貌和膜蛋白的定位。例如，研究癌細(xì)胞與正常細(xì)胞在力學(xué)性質(zhì)上的差異，為癌癥的診斷和治療提供新的思路；觀察細(xì)胞在不同培養(yǎng)條件下的表面形貌變化，了解細(xì)胞的生長和分化過程。

四、電化學(xué)領(lǐng)域

1. 電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究：可以原位研究電化學(xué)沉積過程、金屬腐蝕過程等，揭示電化學(xué)的反應(yīng)機(jī)理。例如，通過實(shí)時(shí)觀察金屬在電解液中的腐蝕過程，了解腐蝕的起始位置和發(fā)展趨勢，為開發(fā)防腐措施提供理論支持。

2. 電池研究：結(jié)合手套箱等裝置，原位研究鋰電池等電池的充放電過程，有利于提高電池效率和性能。比如，觀察電池電極材料在充放電過程中的表面形貌和結(jié)構(gòu)變化，研究電極材料的穩(wěn)定性和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，為優(yōu)化電池材料和設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

儀器功能

一、高精度成像：標(biāo)配管型掃描器，最大掃描范圍≥20μm×20μm×3μm，掃描分辨率優(yōu)于0.02nm，可獲取樣品表面高分辨率的三維形貌圖像。

二、多種測量模式：除常規(guī)成像模式外，還具備接觸、輕敲、相位、側(cè)向力、力調(diào)制、力曲線等多種測量模式，可同時(shí)獲取彈性模量、形變、吸附力和摩擦力等各種機(jī)械物性，以及導(dǎo)電性、壓電分布和表面電位等各種電磁物性。

三、表面電位測量：除調(diào)幅開爾文力顯微鏡（AM-KFM）外，新增了調(diào)頻開爾文力顯微鏡（FM-KFM）。FM-KFM 信號主要來自于探針的尖端，電位檢測靈敏度更高，在電位的定量分析上更出色，兩種模式可通過點(diǎn)擊自由切換，適用于不同類型樣品的電位測量。

四、數(shù)據(jù)采集與分析：一次掃描多幅圖像，每幅圖像采樣點(diǎn)最高達(dá)4000×4000物理像素，可多通道信號同時(shí)采集和顯示，一次掃描即可同時(shí)得到樣品多種性質(zhì)與特征，具有圖像及曲線數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，可取得全部原始數(shù)據(jù)。

五、探針評價(jià)與管理：具有探針評價(jià)功能，可進(jìn)行探針尖端直徑管理，有助于保證測量的準(zhǔn)確性和可靠性。

六、聯(lián)用功能：AFM Marking標(biāo)記功能可以在AFM測量點(diǎn)周圍創(chuàng)建標(biāo)記，便于SEM或CSI等其他設(shè)備識別，實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備對樣品同一區(qū)域的高精度觀察和測量，提高了聯(lián)用分析的效率和準(zhǔn)確性。

儀器特點(diǎn)

一、自動(dòng)化程度高：通過自動(dòng)化控制大大提高效率，具備自動(dòng)探針安裝、自動(dòng)光軸調(diào)整、自動(dòng)參數(shù)優(yōu)化等功能，一鍵自動(dòng)測量/處理/分析，排除人為操作失誤導(dǎo)致的測量誤差，即使不熟悉操作的用戶也能輕松獲取高精度數(shù)據(jù)。

二、測量可靠性強(qiáng)：搭載全新研發(fā)的水平掃描器，可實(shí)現(xiàn)不受圓弧運(yùn)動(dòng)影響的準(zhǔn)確測試，在豎直方向上不會發(fā)生彎曲，可得到水平方向沒有扭曲影響的正確圖像；SIS（Sampling Intelligent Scan）樣品智能掃描模式可有效提高數(shù)據(jù)可靠性，自動(dòng)控制探針位置，消除對測量不利的水平力，可測量吸附力較大或粗糙的樣品，降低對探針的磨損和對樣品的損傷。

三、操作簡便：配備4英寸自動(dòng)馬達(dá)臺，自動(dòng)更換懸臂功能，僅需一次點(diǎn)擊就可以進(jìn)行懸臂的更換，極大地提升了操作簡便性。

四、功能強(qiáng)大：支持機(jī)械物性、電磁物性等廣泛的物性測量，可進(jìn)行I-V、I-Z、力-距離等多種曲線測量分析，在線實(shí)時(shí)三維圖像顯示，檢測過程可即時(shí)得到更直觀的形貌和豐富的細(xì)節(jié)。

技術(shù)指標(biāo)和基本參數(shù)