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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 微纳加工 » 用AFM测量纳米颗粒尺寸经常存在拖针现象，如何解决？
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iris6550

新虫 (小有名气)

[求助] 用AFM测量纳米颗粒尺寸经常存在拖针现象，如何解决？

如附件图所示。
测量对象是镀有50nmAu膜的玻璃片上放置有聚苯乙烯颗粒，新更换针之后情况会好转，但是马上又发现附件的现象。经常更换针就太费了，求问产生这种现象的原因及解决办法。谢谢：）
用AFM测量纳米颗粒尺寸经常存在拖针现象，如何解决？
TM截图未命名.png
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1楼 2013-08-12 10:19:00
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

freyalovers

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
iris6550: 金币+15, ★★★很有帮助 2013-08-14 10:17:33
如果没有这种模式，那就只能在调节扫描参数上下功夫了。你看到的拖针，其实就是颗粒跟着针尖跑。理论上方法很多，但是都有一个个去试，如降低振幅，降低扫描速度等，在颗粒上反复多趋近几次，选用小尺寸扫描等。此外也可以选择比较软的针尖。如果多种方法都解决不了，可以尝试用第三方软件后处理消除掉，如spip
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4楼2013-08-12 20:25:12
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freyalovers

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
很多的原子力显微镜无法消除这个问题，可以尝试降低振幅和扫描速度的方式来减小拖针。不知道你用的是什么牌子的原子力显微镜，在一些原子力显微镜中有一种叫做top mode的模式，针尖在一个点采集完高度数据后，自动抬起，到下一点后再下降采集高度，这样重复测完整幅图，这种模式是专门对纳米颗粒、纳米棒、纳米线等材料研发的，如果你机器上有这种模式就可以一劳永逸的解决问题。
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2楼2013-08-12 11:35:35
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iris6550

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by freyalovers at 2013-08-12 11:35:35
很多的原子力显微镜无法消除这个问题，可以尝试降低振幅和扫描速度的方式来减小拖针。不知道你用的是什么牌子的原子力显微镜，在一些原子力显微镜中有一种叫做top mode的模式，针尖在一个点采集完高度数据后，自动抬 ...

用的是bruker公司的ICON款，好像没有top mode的模式

这么说，我以为换个新针就会好一点是不会的吗？

请问纳米颗粒，纳米线为什么会出线这类问题呢？是东西被针拖动了的原因吗？
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3楼2013-08-12 14:04:11
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kigeon

金虫 (正式写手)
Tap mode

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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5楼2013-08-13 00:13:24
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iris6550

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by freyalovers at 2013-08-12 20:25:12
如果没有这种模式，那就只能在调节扫描参数上下功夫了。你看到的拖针，其实就是颗粒跟着针尖跑。理论上方法很多，但是都有一个个去试，如降低振幅，降低扫描速度等，在颗粒上反复多趋近几次，选用小尺寸扫描等。此外 ...

谢谢，我去尝试一下：）
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6楼2013-08-14 10:17:15
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iris6550

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by freyalovers at 2013-08-12 20:25:12
如果没有这种模式，那就只能在调节扫描参数上下功夫了。你看到的拖针，其实就是颗粒跟着针尖跑。理论上方法很多，但是都有一个个去试，如降低振幅，降低扫描速度等，在颗粒上反复多趋近几次，选用小尺寸扫描等。此外 ...

还有个问题请教一下，关于通过AFM测量结果估计纳米颗粒尺寸的问题。有人告诉我只能通过高度值判断纳米颗粒尺寸，但是我试过，发现同一个颗粒，扫描范围小的时候，颗粒高度有时会大一些，AFM的技术支持说这个不大可能，不知道你是否也遇到过这类现象？
另外，觉得应该可以通过用的针的直径及横向上直径去估计一下颗粒尺寸，比如测得的尺寸-2倍针直径。但是似乎这种方法效果不太好。不知道是否有其它靠谱方法？谢谢！
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7楼2013-08-14 10:22:12
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freyalovers

银虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by iris6550 at 2013-08-14 10:22:12
还有个问题请教一下，关于通过AFM测量结果估计纳米颗粒尺寸的问题。有人告诉我只能通过高度值判断纳米颗粒尺寸，但是我试过，发现同一个颗粒，扫描范围小的时候，颗粒高度有时会大一些，AFM的技术支持说这个不大可 ...

1）扫描范围小的时候高度有时会大一些，这是可能的。原因也很简单:
比如，10微米上取256个扫描点，和1微米上取256个扫描点，肯定是1微米的时候取点更加密集，可能把前面取点时没有取到的那些点也取进来，这样前面没有取到的那些极高或者极低的数据点就反应出来了，高差自然就大了。

2）其实所有的原子力图片都是针尖高差的扫描形貌图，说白了扫描图片是针尖形状+样品表面形貌的耦合图。靠谱的方法是有的。首先，拿到一个新的针尖，再找一个标准的硅刻蚀光栅（其实就是标准的正方形栅格，栅格的高度和宽度已知），拿这个针尖去扫这个光栅，扫描完了之后把针尖的曲率半径等参数计算出来，然后再拿这个校准后的针尖去扫描样品，使用计算软件，代入针尖参数后把真正的形貌图计算出来。这是标准的方法，可惜没有几个人用，因为实在太麻烦了，如果要求不是太高，颗粒的直径完全可以用直接测量的图去计算。
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8楼2013-08-14 11:17:51
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qijiguang

金虫 (小有名气)
估计是选用的 flatten模式不对
换针尖，调力，速度
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9楼2013-08-15 09:27:47
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iris6550

新虫 (小有名气)
引用回帖:
8楼: Originally posted by freyalovers at 2013-08-14 11:17:51
1）扫描范围小的时候高度有时会大一些，这是可能的。原因也很简单:
比如，10微米上取256个扫描点，和1微米上取256个扫描点，肯定是1微米的时候取点更加密集，可能把前面取点时没有取到的那些点也取进来，这样前面 ...

请问你说的计算软件是大概有哪些？之前没试过用软件做这些。
关于这个方法，我有一个问题。因为针的形状是下小上大，被测物的高度会不会也影响被过大估计的值呢？比如横向一样尺度的结构A,B, 结构B高低起伏较大，用同一根针，测出来它横向尺度会大一些。不过这个可能是我想太多了。。。。
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10楼2013-08-19 16:03:57
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