原子間力顕微鏡(AFM)
原子間力顕微鏡は、微小なバネ板の先端に鋭い探針を取り付けたカンチレバーを、試料表面より数nmの距離にまで近づけて、探針先端の原子と試料の原子の間に働く原子間力によって試料の凹凸を測定します。原子間力顕微鏡は、原子間力が一定になるよう(カンチレバーのたわみが一定になるよう)ピエゾスキャナにフィードバックをかけながら走査をおこないます。
ピエゾスキャナにフィードバックされた変位量を測定することによりＺ軸の変位、すなわち表面構造を取得します。
ピエゾスキャナの変位量を測定する方法としては、カンチレバーの背面にレーザー光を照射し、その反射光を4分割(または2分割)フォトダイオードで検出する光てこ方式を採用したものが一般的です。
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測定領域が狭小
AFMは、極微小な領域の3次元形状を測定することができる拡大観察機器です。SEMとは異なり、高さデータを数値で取り込むことができるため、試料の定量化やデータに後加工を施すことができます。また、通常雰囲気で手軽に測定ができるため、試料への前処理や導電性などの制限がありません。
しかし、高分解能であるため、逆に測定レンジ(XYZにおいて)が狭いという制限を受けます。また、測定箇所に探針を正しく位置決めするのが困難ということやカンチレバーを所定の位置にセットする必要があるなどの操作性に熟練を要する部分があります。
