AFM原子力顯微鏡的主要構(gòu)成可分為五大塊：探針,、偏移量偵測(cè)器,、掃描儀、回饋電路及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),。

AFM原子力顯微鏡的探針長(zhǎng)度只有幾微米長(zhǎng),，一般由懸臂梁及針尖所組成，主要原理是由針尖與測(cè)試樣片間的原子作用力,，使懸臂梁產(chǎn)生微細(xì)位移,，以測(cè)得表面結(jié)構(gòu)形狀，其中常用的距離控制方式為光束偏折技術(shù),。

探針?lè)胖糜谝粡椥詰冶?cantilever)末端,，一般由Si、SiO2,、SiN4,、納米碳管等所組成探針，,。當(dāng)探針的和樣品的表面接觸非常近時(shí),，它們二者之間會(huì)產(chǎn)生一股作用力，其作用力的大小值會(huì)隨著探針與樣品間距離的大小變化而變化,，使得懸臂發(fā)生彎曲或者偏移,，用低功率雷射照射在懸臂末端上，利用感光二極管偵測(cè)器(Photodetector)來(lái)測(cè)量低功率雷射光所反射的角度變化,。因此當(dāng)探針掃描過(guò)樣品表面時(shí),，反射的雷射光角度也會(huì)發(fā)生變化，感光二極管的二極管電流也會(huì)隨之不同,。再由所測(cè)量初的電流變化,，推算出懸臂被彎曲或歪移的程度，輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算可產(chǎn)生所測(cè)樣品表面三維空間影像,。

在測(cè)量樣品到系統(tǒng)計(jì)算出影像的過(guò)程中,，探針和被測(cè)樣品間的距離始終保持在納米量級(jí)。距離太大則不能獲取到樣品表面的信息,，距離太小則會(huì)損傷探針和被測(cè)樣品表面,；回饋電路的作用就是在工作過(guò)程中，由探針得到探針與樣品相互作用的強(qiáng)度,，來(lái)改變加在樣品掃描器垂直方向的電壓,，從而使樣品伸縮，調(diào)節(jié)探針和被測(cè)樣品間的距離,，反過(guò)來(lái)控制探針一樣品相互作用的強(qiáng)度,，實(shí)現(xiàn)反饋控制。因此，反饋控制是本系統(tǒng)的核心工作機(jī)制,。系統(tǒng)采用數(shù)字反饋控制回路,，用戶在控制軟件的參數(shù)工具欄通過(guò)參考電流、積分增益和比例增益等幾個(gè)參數(shù)的設(shè)置對(duì)該反饋回路的特性進(jìn)行控制,。

蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司作為自主研發(fā)AFM的原子力顯微鏡廠家,，推出的掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡采用探針收集模式，用于近場(chǎng)光譜及納米分辨成像,。

配置清單：

1,、激光器：半導(dǎo)體激光器，波長(zhǎng)：532nm,，（ 635nm,；800nm、405nm可選,；）

2,、光學(xué)顯微鏡聯(lián)用掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)；

3,、采用光子計(jì)數(shù)器模塊或微光探測(cè)光電倍增管模塊,，工作波長(zhǎng)280nm-870nm；

4,、近場(chǎng)探針波長(zhǎng)響應(yīng)范圍優(yōu)于：350-1000nm,，探針近場(chǎng)可重復(fù)性大于90% ；

5,、配備10根孔徑90nm SNOM探針,。
 

主要技術(shù)指標(biāo)：

1、X-Y線性掃描范圍：50umX50um,；

2,、掃描臺(tái)在Z方向的線性移動(dòng)范圍：5um ；

3,、樣品尺寸：小于40mmX40mm,；

4、樣品臺(tái)水平移動(dòng)范圍：6mmX6mm,；

5,、剪切力分辨率： Z方向1nm,； XY方向10nm ,；

6、光學(xué)分辨率：50-100nm,，取決于探針質(zhì)量,；

7、Z方向步進(jìn)距離：小于200nm。

原子力顯微鏡系統(tǒng)

1,、AFM成像功能包括：接觸式/輕敲模式/側(cè)向力模式,；

2、樣品掃描范圍：100umx100umx10um（WHD）,，三維全量程閉環(huán)控制掃描器,， xyz非線性度小于0.05%，xy方向掃描精度：0.2nm,；z方向掃描精度 0.05nm,；

3、數(shù)字化控制系統(tǒng)： XY采用18-bit D/A,， Z采用16-bitD/A,；

4、數(shù)據(jù)采樣：14-bit A/D,、雙多路同步采樣,。
 

掃描近場(chǎng)光學(xué) 原子力顯微鏡聯(lián)用系統(tǒng)：

主要部件：

掃描管：國(guó)外進(jìn)口；

探針：國(guó)外進(jìn)口,；

激光器：國(guó)外進(jìn)口,；

光子計(jì)數(shù)器模塊/微光探測(cè)光電倍增管模塊：國(guó)外進(jìn)口；

控制軟件：自主開發(fā),。