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?探針
ThermaLeverTM探針
ThermaLeverTM探針區別于以往市面上的普通探針，它是一種批量生產的熱探針，主要成分為改性硅元素。探針微懸臂的末端裝有加熱裝置，可使探針以一種可控的速率快速升溫至400℃。而普通探針則經常需要一些手工制作，或者由于電阻由金屬薄膜制成而僅能升至較低的溫度。此外，ThermaLeverTM探針的另一個重要優勢是探針針尖的末端半徑。以前的熱探針末端半徑總是比標準AFM探針大很多。而 ThermaLeverTM探針提供的橫向分辨率則大大超過其他AFM探針。Anasys 公司有兩種型號的ThermaLeverTM探針，AN2-200和AN2-300.所有這些探針的的針尖高度在3μm到6μm之間，微懸臂厚度在2μm左右。AN2-300的彈簧常數較低，主要用于接觸模式。而AN2-200共振頻率較高，主要用于間歇接觸模式。下圖所示的是AN系列探針的SEM圖。左圖顯示了整個微懸臂的的形貌而右圖顯示的是針尖附近的形貌。
下表所列的是兩種型號熱探針的主要技術參數:
|
探針型號 |
AN2-200 |
AN2-300 |
|
硅 |
硅 |
|
|
電阻材料 |
改性硅 |
改性硅 |
|
長度（μm） |
~200 |
~300 |
|
厚度（μm） |
~2 |
~2 |
|
針尖高度（μm） |
3~6 |
3~6 |
|
彈簧常數（N/m） |
0.5~3 |
0.1~0.5 |
|
共振頻率（kHz） |
55~80 |
15~30 |
|
針尖半徑 |
＜30 |
＜30 |
|
最大可控溫度（℃） |
350 |
400 |
|
圖像模式 |
||
|
接觸模式 |
Y |
Y |
|
間歇接觸模式 |
Y |
N |
?
SThM探針
SThM的探針可測量探針尖端溫度，因而能實現對試樣表面的導熱系數或溫度變化的掃描成像。表面形貌和熱性能成像圖的分辨率一般低于100nm。懸臂由SiN制成，內嵌薄金屬線且金屬線的最高阻抗位置在針尖附近。由于使用了金屬薄膜電阻，這類探針不像ThermaLever探針能升至很高的溫度。為了便于操作和使用，這類探針的針尖通常先預裝在支架上并采用電氣連接。下圖所示的是GLA探針的SEM掃描圖。左圖顯示了整個懸臂的形貌，右圖是針尖附近形貌。
|
探針型號 |
GLA |
|
微懸臂材料 |
SiN |
|
電阻材料 |
鈀 |
|
長度（μm） |
~150 |
|
厚度（μm） |
~0.5 |
|
針尖高度（μm） |
10 |
|
彈簧常數（N/m) |
~0.3 |
|
共振頻率（kHz) |
50 |
|
針尖半徑 |
＜100 |
|
最大可控溫度（℃） |
160 |
|
圖像模式 |
|
|
接觸模式 |
Y |
|
間歇接觸模式 |
Y |
?