走进苏州飞时曼 了解测样工程师

纳米科技是20世纪末发展起来的一门新兴、交叉学科，没有接触过专业知识的人往往会想，纳米到底是什么米？同样的，第一次接触这个名称：原子力显微镜，与原子弹是不是有关系？如果用一句话高度概括：原子力显微镜是纳米尺度下的三维检测工具。这，不好理解吧？那我举例说明：

例1：这是一块镀膜的光学玻璃镜片。用肉眼观察，表面非常光滑平整。

接下来我们要使用原子力显微镜检测一下，这片看似非常光滑平整的玻璃镜片在专业检测设备下，它的表面会不会有所不同。

飞时曼技术工程师：焦青田正在对来样进行检测。

他使用的仪器是FM-Nanoview6800AFM（原子力显微镜），此型号原子力显微镜，激光检测头和样品扫描台集成一体，结构非常稳定，抗干扰性强。纳米表征和测量精度优于98%。

经过测试，呈现在我们面前的——镀膜光学玻璃表面三维形貌

等等，这还是那块玻璃吗？肉眼看似非常光洁平滑的玻璃表面，在原子力显微镜下竟是如此疙疙瘩瘩，起伏高低。众所周知，人眼能分辨的最小尺寸大约是0.1毫米。换算成纳米就是100000纳米，原来在纳米尺度下，光学玻璃表面是非常粗糙的呀。这可太神奇了！放心，虽然在纳米尺度下，玻璃表面看上去如此毛躁，但它的粗糙度值是在应用范围内的，仍然可以做成各种光学镜片、光学镜头，在人们生活、工作、学习的方方面面发挥功能作用。

例2：石英基板上的纳米光栅结构（钼硅）

这个“钼硅”就是指光掩模版。光掩膜版是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版。在集成电路制造领域，光刻技术被用来将图案从包含电路设计信息的光刻掩膜版上转移到晶圆(wafer)上，其中的光刻掩膜版(mask)，也称为光刻版、掩膜版或者光罩。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形，并通过曝光将图形转印到产品基板上，是光刻工艺中最重要的耗材之一。掩膜版作为模具，通过光刻技术将掩膜版上的电路图案复制到芯片或液晶面板玻璃上，从而批量化生产集成电路或液晶面板等产品。

掩膜版产业链示意图

从上图看来，终端应用的领域还是相当广泛的。

言归正传，此样品测试要求：同一位置方孔深度重复性测试。

飞时曼测样技术工程师：李大鹏。

第1次扫描重复性测试：方孔深度=107.8nm

第2次扫描重复性测试：方孔深度=108.1nm

第3次扫描重复性测试：方孔深度=108.2nm

结论：从三次扫描重复性测试的结果看来，方孔深度都在108nm左右，看来重复性不错哦。我们经常收到来自客户的石墨烯样品，这些样品有石墨烯粉末、石墨烯颗粒、以及粘稠的石墨烯液体、浆料。

对于来自不同的客户的各种石墨烯样品，制样的方式也是各种各样的。很多客户对如何利用原子力显微镜测试石墨烯的三维形貌是不了解的，对于这些粉末或是颗粒以及浆料的石墨烯样品，并不是拿来就可以直接放在仪器中检测的，要对这些原始样品进行制样。石墨烯非常容易团聚，故而用什么溶液稀释、超声波震荡分离多久，处理过的液体滴在云母片基底上晾干后才能放进仪器中进行测试分析。工程师的这些测试经验，是在不断地为客户免费测试服务中摸索出来的。尤其是超声波震荡分离的时间、制样的方式对测量结果都有一定的影响。

石墨烯样品（区域一）   扫描范围10um*10um      石墨烯厚度约0.929nm

理想状态的单层石墨烯厚度约为0.335nm，从这个测试结果来看，石墨烯厚度约0.929nm,大致可以推算出，此石墨烯的层数在2-3层。原子力显微镜是检测石墨烯层数必备的测量工具。

总之，要将原子力显微镜当做手边工具熟练地使用，使它的功能淋漓尽致地发挥出来。不断摸索，才能不断进步哦。