原子力顯微鏡有機晶體形貌與結構表征高分辨率解決方案
本文用牛津儀器Asylum Research首次實現以原子力顯微鏡對二維分子晶體(C8-BTBT)材料形貌與結構進行了納米級表征,并將成果發表于Nature期刊上。 1 介紹 有機晶體是半導體材料領域的一個重要分支,已經廣泛應用于太陽能電池、顯示器等領域。晶體內部原子或分子有規則的排列,引起了晶體各向不同的物理性質。而其中的原子或分子若是有機分子,例如幾乎所有的酸、絕大多數有機化合物,如:苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等,這些都是分子間通過分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)構成的晶體,稱之為有機晶體。有機分子晶體是由有機分子組成,可以是極性有機分子,也可以是非極性有機分子。 2 AFM對單層C8-BTBT分子晶體生長過程的表征 南京大學王欣然教授課題組將有機晶體與二維材料的概念相結合,在國際上首次利用范德華外延制備出大面積、高質量的單層分子晶體(圖1)。在石墨烯襯底上制備出“石墨烯– 分子晶體 - 金”三......閱讀全文
原子力顯微鏡有機晶體形貌與結構表征高分辨率解決方案
本文用牛津儀器Asylum Research首次實現以原子力顯微鏡對二維分子晶體(C8-BTBT)材料形貌與結構進行了納米級表征,并將成果發表于Nature期刊上。 1 介紹 有機晶體是半導體材料領域的一個重要分支,已經廣泛應用于太陽能電池、顯示器等領域。晶體內部原子或分子有規則的排列
原子力顯微鏡的形貌圖
當探針和樣品之間的距離達到可以檢測到原子力的范圍時,懸臂在其固有本征頻率(f0)被激發,懸臂的共振頻率(f)會偏離其原始共振頻率(固有本征頻率)。換句話說,在可以檢測到原子力的范圍內,頻移(df=f-f0)將被觀察到。因此,當探針和樣品之間的距離處于非接觸區域時,隨著探針和樣品之間的距離變小,頻
原子力顯微鏡的形貌圖是什么?
從它是否使用z反饋回路(未示出)來保持尖端-樣本距離以保持由檢測器輸出的信號強度的角度來看,原子力顯微鏡的成像操作模式通常分為兩組。第一個(使用z反饋回路),被稱為“恒定XX模式”(XX是由z反饋回路保持的東西)。 形貌圖像形成模式基于上述“恒定XX模式”,Z反饋回路通過輸出控制信號來控制探針
原子力顯微鏡探針針尖形貌盲重構
隨著微電子學、材料學、精密機械學、生命科學和生物學等的研究深入到原子尺度,納米加工工藝要求逐步提高,納米尺度精密測量和量值傳遞標準需求越來越大。為此,迫切需要具有計量功能的納米、亞納米精度測量系統(包括測量儀器和標定樣品等)。原子力顯微鏡(AFM)是目前最重要、應用最廣泛的納米測量儀器之一,是真正意
原子力顯微鏡測形貌像之外什么像
? ? ? 原子力顯微鏡(AFM)雖然名字里有“顯微鏡”三個字,但它并不像光學顯微鏡和電子顯微鏡那樣能“看”微觀下的物體,而是通過一根小小的探針來間接地感知物體表面的結構,得到樣品表面的三維形貌圖象,并可對三維形貌圖象進行粗糙度計算、厚度、步寬、方框圖或顆粒度分析。? ? ?AFM主要由帶針尖的微懸
原子力顯微鏡表征石墨烯的什么性質
原子力顯微鏡表征石墨烯的什么性質當然是原子力顯微鏡AFM,看高度圖石墨烯單層不到1 nm。應該說AFM是表征石墨烯材料最方便的手段了。當然,AFM表征的時候應注意區分灰塵、鹽類和石墨烯分子。當然光學顯微鏡、掃描電鏡SEM也可以用來表征石墨烯。還有高分辨率透射電鏡HRTEM可以看到石墨烯的蜂窩狀原子圖
原子力顯微鏡表征石墨烯的什么性質
原子力顯微鏡研究對象可以是有機固體、聚合物以及生物大分子等,樣品的載體選擇范圍很大,包括云母片、玻璃片、石墨、拋光硅片、二氧化硅和某些生物膜等,其中最常用的是新剝離的云母片,主要原因是其非常平整且容易處理。而拋光硅片最好要用30%雙氧水的7∶3混合液在90℃下煮1h。利用電性能測試時需要導電性能良好
原子力顯微鏡的結構
它的結構主要包括帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監控其運動的反饋回路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件等,而掃描器件是原子力顯微鏡中位置控制的最重要的部分,需要提供納米級精度且高性能的掃描器,芯明天公司提供懸臂式壓電陶瓷管掃描器、壓電物鏡定位器、二維XY或三維XYZ的壓電納米定位臺,如下圖所示,
原子力顯微鏡儀器結構
在原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)的系統中,可分成三個部分:力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統。力檢測部分在原子力顯微鏡(AFM)的系統中,所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統中是使用微小懸臂(cantilever)來檢測原子之間力的變化量。微懸
原子力顯微鏡在材料科學研究中的應用
? ? ? ?AFM 是利用樣品表面與探針之間力的相互作用這一物理現象,因此不受STM 等要求樣品表面能夠導電的限制,可對導體進行探測,對于不具有導電性的組織、生物材料和有機材料等絕緣體,AFM 同樣可得到高分辨率的表面形貌圖像,從而使它更具有適應性,更具有廣闊的應用空間。AFM 可以在真空、超高真
金屬—有機光子晶體電浸潤過程誘導形貌轉變
金屬光子晶體巧妙地將光子晶體的光調控性能與金屬材料的本征性能結合,展現了很多獨特的應用而倍受關注。比如,介孔金的光子晶體能夠同時放大光散射及表面增強拉曼散射,鎢光子晶體可以顯示高達1200 K的高操作溫度,用于選擇性熱發射器。金屬有機框架材料因具有大的比表面積、可調控的孔尺寸、貫通的三維空腔而在
島津原子力顯微鏡在膜測試中的應用
?膜材料分為有機膜材料和無機膜材料。有機膜是指由有機高分子材料制成的薄膜狀材料,具有許多優異的特性,例如柔韌性、透明性、耐磨損性和化學穩定性。有機膜在許多領域都有廣泛的應用,如食品包裝、藥物傳遞、膜分離、電子器件等。無機膜是指由無機材料制成的薄膜狀材料,與有機膜相比,無機膜通常具有更高的熱穩定性、化
原子力顯微鏡掃描樣品表面形貌,通過什么方式驅動探針
原子力顯微鏡:是一種利用原子,分子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌的新型實驗技術.它有一根納米級的探針,被固定在可靈敏操控的微米級彈性懸臂上.當探針很靠近樣品時,其頂端的原子與樣品表面原子間的作用力會使懸臂彎曲,偏離原來的位置.根據掃描樣品時探針的偏離量或振動頻率重建三維圖像.就能間接獲得樣品表
用原子力顯微鏡表征DNA純化效果的實驗
實驗概要運用原子力顯微鏡(AFM)表征3種DNA純化試劑盒對DNA的純化效果。方法:PCR擴增K562/A02細胞mdr1基因DNA,分別以3種不同的DNA純化試劑盒對PCR產物進行純化后,按終濃度為10 ng?μl-1固定在用1 ng?μl-1 L型多聚賴氨酸預先處理過的新剝離的云母片上,用AFM
原子力顯微鏡結構的分析
在原子力顯微鏡(AFM)的系統中,所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統中是使用微小懸臂(cantilever)來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個尖銳針尖,用來檢測樣品-針尖間的相互作用力。
原子力顯微鏡的原理、結構
? ? ? 原子力顯微鏡(AFM)用一個微小的探針來“摸索”微觀世界,它超越了光和電子波長對顯微鏡分辨率的限制,在立體三維上觀察物質的形貌,并能獲得探針與樣品相互作用的信息。原子力顯微鏡具有分辨率高、操作容易、樣品準備簡單、操作環境不受限制、分辨率高等優點。因此,原子力顯微鏡正在迅速應用于科學研究的
原子力顯微鏡的結構組成
主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監控其運動的反饋回路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計算機控制的圖像采集、顯示及處理系統組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉法、干涉法等光學方法檢測,當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時,檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像,一
原子晶體的晶體結構
結構特征:空間立體網狀結構(如金剛石、晶體硅、二氧化硅等)。原子晶體的結構特點:①由原子直接構成晶體,所有原子間只靠共價鍵連接成一個整體。②由基本結構單元向空間伸展形成空間網狀結構。③破壞共價鍵需要較高的能量。在原子晶體的晶格結點上排列著中性原子,原子間以堅強的共價鍵相結合,如單質硅(Si)、金剛石
AFM原子力顯微鏡可適用于哪些物質結構分析
原子力顯微鏡可適用于各種的物品,如金屬材料、高分子聚合物、生物細胞等,并可以操作在大氣、真空、電性及液相等環境,進行不同物性分析,所以AFM 最大的特點是其在空氣中或液體環境中都可以操作, 因此,AFM 在生物材料、晶體生長、作用力的研究等方面有廣泛的應用。根據針尖與樣品材料的不同及針尖-樣品距離的
原子力顯微鏡測量碳纖維形貌及粗糙度的方法
? ? ?利用原子力顯微鏡對微米級碳纖維表面進行形貌觀察和粗糙度分析的方法。實驗介紹了一種樣品轉移制備的方法,采用直接定位單根碳纖維方法,采用輕敲模式,進行掃描測量。結果表明,此種方法操作簡單,高效實用,能夠得到質量較高的碳纖維的表面形貌并分析其粗糙度。? 原子力顯微鏡(Atomic Force
原子力顯微鏡概述
原子力顯微鏡(AFM)概述最早掃描式顯微技術(STM)使我們能觀察表面原子級影像,但是STM 的樣品基本上要求為導體,同時表面必須非常平整, 而使STM 使用受到很大的限制。而目前的各種掃描式探針顯微技術中,以原子力顯微鏡(AFM)應用是最為廣泛,AFM 是以針尖與樣品之間的屬于原子級力場作用力,所
原子力顯微鏡(AFM)綜述
原子力顯微鏡(AFM)綜述最早掃描式顯微技術(STM)使我們能觀察表面原子級影像,但是 STM 的樣品基本上要求為導體,同時表面必須非常平整, 而使 STM 使用受到很大的限制。而目前的各種掃描式探針顯微技術中,以原子力顯微鏡(AFM)應用是最為廣泛,AFM 是以針尖與樣品之間的屬于原子級力場作用力
原子力顯微鏡(AFM)概述
原子力顯微鏡(AFM)概述最早掃描式顯微技術(STM)使我們能觀察表面原子級影像,但是STM 的樣品基本上要求為導體,同時表面必須非常平整, 而使STM 使用受到很大的限制。而目前的各種掃描式探針顯微技術中,以原子力顯微鏡(AFM)應用是最為廣泛,AFM 是以針尖與樣品之間的屬于原子級力場作用力,所
原子力顯微鏡的儀器結構特點
在原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)的系統中,可分成三個部分:力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統。力檢測部分在原子力顯微鏡(AFM)的系統中,所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統中是使用微小懸臂(cantilever)來檢測原子之間力的變化量。微懸
原子晶體的晶體結構介紹
結構特征:空間立體網狀結構(如金剛石、晶體硅、二氧化硅等)。 原子晶體的結構特點: ①由原子直接構成晶體,所有原子間只靠共價鍵連接成一個整體。 ②由基本結構單元向空間伸展形成空間網狀結構。 ③破壞共價鍵需要較高的能量。 在原子晶體的晶格結點上排列著中性原子,原子間以堅強的共價鍵相結合,
原子力顯微鏡與掃描力顯微術摩擦力
? ? ? 摩擦力顯微鏡(LFM)是在原子力顯微鏡(AFM)表面形貌成像基礎上發展的新技術之一。材料表面中的不同組分很難在形貌圖像中區分開來,而且污染物也有可能覆蓋樣品的真實表面。LFM恰好可以研究那些形貌上相對較難區分、而又具有相對不同摩擦特性的多組分材料表面。圖1 摩擦力顯微鏡掃描及力檢測示意圖
研究構筑形貌可變自組裝有機納米晶體光敏材料
近日,西安交通大學化學學院黨東鋒教授、孟令杰教授研究團隊利用非對稱的D-A型聚集誘導發光(AIE)分子TIBT構筑了一種形貌動態可變的自組裝有機納米晶體光敏材料。該成果發表在《先進材料》上。與對稱的D-A-D型分子DTIBT相比,TIBT在固體狀態下具有相近的長波長發光(600-850 nm)和更為
響應設備更新政策-|-半導體制造工藝、結構與表征解決方案
半導體制造工藝電動汽車等高新技術領域對高效動力轉換的需求與日俱增,碳化硅與氮化鎵材料扮演關鍵性角色,有效降低能耗并提升動力轉換效率。牛津通過原子層沉積(ALD)與原子層刻蝕(ALE)技術優化了器件工藝。ALD工藝出色的 AlN/Al2O3/SiO2?鈍化薄膜有效降低器件中的閾值電壓漂移。而ALE低損
材料形貌分析
相貌分析的主要內容是分析材料的幾何形貌,材料的顆粒度,及顆粒度的分布以及形貌微區的成份和物相結構等方面。形貌分析方法主要有:光學顯微鏡(Opticalmicroscopy,OM)、掃描電子顯微鏡(Scanningelectron microscopy, SEM)、透射電子顯微鏡(Transmis
原子力顯微鏡原理和結構的分析
原子力顯微鏡的原理是:將一個對微弱力極敏感的微懸臂一端固定,另一端有一微小的針尖,針尖與樣品表面輕輕接觸,由于針尖原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力,通過在掃描時控制這種力的恒定,帶有針尖的微懸臂將對應于針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運動。利用光學檢測法或隧道電流