之前的文章中我们介绍过原子力显微镜的核心部件,也正是原子力显微镜的核心部件决定了afm原子力显微镜不受STM等要求样品表面能够导电的限制,可以对导体或者不具导电性的样品进行探测。同样,原子力显微镜也适用于真空、超高真空、气体、溶液、电化学环境、常温和低温等环境,可供研究时选择适当的环境,其基底可以是云母、硅、高取向热解石墨、玻璃等。
afm原子力显微镜成为晶体生长机理研究的有效工具:
在晶体生长理论的发展过程中,形成了很多模型。但是这些模型大多是用理论分析的间接研究,我们并不知道它们和实际情况究竟有无出入,像差多少?因此科研人员们希望能用显微手段直接观察到晶面生长的过程。
虽然用光学显微镜、相衬干涉显微镜、激光全息干涉术等对晶体晶面的生长进行直接观测,也取得了一些成果。但是,由于这些显微技术分辨率太低,或者是对实验条件要求过高,出现了很多限制因素,不容易对生长界面进行分子原子级别的直接观测。
原子力显微镜则为我们提供了一个原子级观测研究晶体生长界面过程的全新有效工具。利用它的高分辨率和可以在溶液和大气环境下工作的能力,为我们精确地实时观察生长界面的原子级分辨图像、了解界面生长过程和机理创造了难得的机遇。
近几年,国外学者已经开始利用afm原子力显微镜进行晶体生长机理的研究,特别是研究生长界面的动态过程,这些研究已经对传统的晶体生长理论和模型带来了冲击和挑战,在此基础上,晶体生长理论可望有新的突破。这方面的工作不仅有利于晶体生长理论本身的发展,而且有利于指导晶体生产实践,具有重要的理论和实际意义。