原子力显微镜测样品前的准备工作主要包括以下几个方面:
一、样品选择
样品类型:AFM原子力显微镜主要用于观察固体材料的表面,因此需选取坚硬且光滑的样品,如金属、陶瓷、半导体等。此外,纳米材料、聚合物薄膜、导电玻璃等也是常见的测试对象。
样品尺寸:样品尺寸应足够小,以确保在测试过程中样品表面的任何变化都可以被检测到。同时,样品需要能够平整地固定在基底表面,以避免扫描过程中样品移动导致扫描失败或形貌失真。
二、样品表面处理
清洁度:样品表面应该是干净的,没有任何颗粒或污染物。这些污染物可能会影响原子力显微镜测试的精确性和准确性。对于不同类型的样品,可能需要采用不同的清洁方法,如超声波清洗、溶剂清洗等。
平整度:样品表面应平整,不平整的表面会增加扫描难度并可能导致形貌失真。对于不平整的样品,可以通过研磨、抛光等方法进行处理。
导电性:如果测试需要样品的导电性,应确保样品表面具有一定的导电性。这可以通过在样品表面涂覆导电层或使用导电基底来实现。
三、样品固定
固定方法:对于成型样品(如导电玻璃、金属、聚合物薄膜等),可以直接固定在基底上,常用的固定方法是采用双面胶固定在样品托上。对于纳米片、粉末等样品,可以超声分散在溶剂中,再滴加在云母片、硅片等平整基底上,并确保样品均匀分布且牢固固定。
导电固定:在测试电学性能时,需要用导电胶、银浆等固定样品,以形成导电通道。
四、样品预处理
预热和冷却:在测试之前,可能需要对样品进行预热和冷却等处理,以确保样品处于稳定状态。这有助于减少测试过程中的热漂移和机械振动等干扰因素。
去除杂质:对于含有杂质的样品,需要进行适当的处理以去除杂质。例如,对于蛋白质样品,可以通过调节溶液pH值、冲洗等方法去除盐类杂质。
五、仪器准备
探针准备:制造纳米J端探针时需要使用电化学腐蚀技术或离心法等特殊技术处理成可被检测到并与仪器相匹配的探针。将已经加工好并清洗干净的探针安装到仪器中,并根据厂家提供指南对仪器进行调试和校正。
参数设置:在开始实际测量之前,需要设置正确的扫描模式、扫描速度、扫描范围等参数。这些参数的设置将直接影响测试结果的准确性和精确性。
六、环境准备
实验室环境:样品制备和测试应在干净、无尘、无振动的实验室环境中进行。这有助于减少环境因素对测试结果的影响。
综上所述,AFM原子力显微镜测样品前的准备工作涉及样品选择、样品表面处理、样品固定、样品预处理、仪器准备和环境准备等多个方面。只有做好这些准备工作,才能获得准确、可靠的原子力显微镜测试结果。