PART1
设备简介
厂家：Bruker（德国）
型号：Dimension icon/ Dimension iconXR
主要参数
XY方向扫描范围90μm*90μm
垂直方向扫描范围10μm
样品尺寸可达直径210mm，厚度15mm
可持续稳定得到原子级分辨率
智能扫描功能(Scan Asyst)
用途及功能
表面形貌（粗糙度）、成分分辨，具备接触、轻敲、peakforce等多种模式成形貌像，摩擦力图像、定量相位图像，表面局域电场力、磁场力、表面电势以及导电性、电场力及磁场力图像，表面电势可分辨表面两点电势差绝对值，分辨率10mV，导电原子力显微镜(CAFM)可测量I-V曲线，表征表面局域导电性。
特殊模块功能附件
KPFM（可搭载特殊模式KPFM，如明暗场、截面KPFM） 、PFM、EFM、MFM、CAFM、力曲线、SCM、QNM、高压PFM。
PART2
经典案例
4、导电原子力显微镜表征（CAFM）
导电原子力显微镜测试电流分布是基于接触模式下在扫描时施加偏置电压于待测表面和导电探针之间，通过范围为 1pA 至 1 μA的线性放大器可以测量通过样品的电流，可以同时得到样品形貌和电流图像，从而测得表面电流分布及样品表面导电情况。
此外，还可以通过定点扫描获取某点的I-V曲线。
下图是薄膜样品的形貌、对应电流分布图和取某点的I-V曲线。
送样须知
块体、薄膜等待测样品尺寸：5mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm)，高度：小于15mm。
待测样品需是导电样品且表面起伏不宜过大。
测试面需保持清洁无污染，不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
粉末、液体样品需提供制样条件，除乙醇外其它分散剂需送样时自备，基底可选择疏水性的导电硅片和导电玻璃ITO，特殊制样可寄样前提前沟通确认。
5、压电力显微镜表征（PFM）
压电力显微镜（Piezoresponse Force Microscopy，PFM）是基于接触模式表征压电材料、铁电材料等的压电响应情况的测试，主要是探测样品在外加激励电压的作用下的电致形变量及形变方向。
PFM广泛应用于纳米尺度畴结构的三维成像、畴结构的动态研究、畴结构控制和微区压电、铁电、漏电等物理性能表征等领域，可以用来表征锆钛酸铅等压电性材料、铌酸铅镁等电致伸缩性材料以及钡钛氧化物等铁电性材料。
图7展示了PFM测量钛酸钡涂层的形貌、压电效应的振幅和相位分布，局部定点电压扫描获得了真实、准确的电滞回线和蝴蝶曲线。
除了常规测试以外，我们还可以通过改变施加激励电压的方向来得到材料的回形图，从而更好地了解材料的压电信息。下图展示的是锆钛酸铅薄膜在PFM高压模块下的压电信号。
送样须知
块体、薄膜等待测样品尺寸：5mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm)，高度：小于15mm。
待测样品需露出来部分导电基底且表面起伏不宜过大。
测试面需保持清洁无污染，不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
粉末、液体样品需提供制样条件，除乙醇外其它分散剂需送样时自备，基底可选择疏水性的导电硅片和导电玻璃ITO，特殊制样可寄样前提前沟通确认。
6、扫描电容显微镜表征（SCM）
扫描电容显微镜 (SCM) 是基于接触模式下对半导体器件和材料中的二维载流子分布情况进行成像，从而可以在高空间分辨率下测量电容的微小变化，它有别于传统的轮廓分析技术，其特点在于能够快速而直接测出半导体材料中自由载流子的二维分布情形，除可作为制程改善依据，近年来更被广泛应用到IC元器件失效及可靠性分析。因此，扫描电容显微镜可以说是一项极有力的表面电学分析工具。
图9显示了芯片样品表面结构形貌图、显示掺杂类型的相位图（dC/dV Phase）、显示掺杂浓度变化的振幅图（dC/dV Amplitude）和能同时显示掺杂类型和浓度的SCM Data图。
送样须知
样品为器件或芯片等块体样品，可以测试平面或截面。
测试平面待测样品尺寸：2mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm，若测试背面不导电样品尺寸应于10mm)，高度：小于15mm。
测试截面待测样品尺寸：常规10mm-15mm，小于10mm样品需固定在导电硅片或包埋处理且需要露出导电部分用于跟夹具导通，高度：小于10mm，厚度：小于2mm。
样品需要露出部分导电部分且测试表面具有氧化层，表面不能太粗糙。测试面需保持清洁无污染，不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
7、定量纳米力学成像PeakForce QNM表征
峰值力轻敲模式定量纳米力学成像（PeakForce Quantitative Nanomechanical Mapping，PFQNM）是峰值力轻敲模式的一个重要应用，在对样品表面形貌进行高分辨率成像的同时还可以对材料进行纳米尺度的力学性能(包括模量、粘附力、压入深入和能量耗散等)分析。PFQNM通过相对法测试样品，可测模量范围10KPa~100 GPa，选择和样品软硬相匹配的探针和标样，先测试标样调整测试参数，然后再测试待测样品即可得到样品的力学性质。
图10展示了样品表面形貌和对应的模量、粘附性的分布。
除常规测试外，PFQNM还配备了Force mapping测试功能，它可以得到一个区域中多个点的力曲线。力曲线可以反映样品的多种信息，是了解样品性能的重要工具，我们可以通过解析力曲线来确认样品的粘附力，刚度以及弹性模量等性质。
相对于QNM测试，在接触模式下可以更简便快速的得到样品的不同点的力曲线，缺点是不能同时得到QNM中的高分辨形貌、模量和粘附性等分布图。
下图是样品在Force mapping模式下测得的形貌、模量、粘附性和其中一个点的力曲线。
送样须知
块体、薄膜等待测样品尺寸：5mm-210mm(可裁剪、破片的样品尺寸可超过210mm)，高度：1mm-15mm。
测试面需保持清洁无污染，表面不能太粗糙。
不稳定的样品需抽真空后寄样防止样品变质，特殊样品可寄样前沟通确认。
寄样前请跟技术人员联系沟通确认样品模量是否有合适探针和标样。
引用：https://zhuanlan.zhihu.com/p/643213922?utm_id=0
