何謂SPM並寫出其原理與特點、AFM的原理與其分辦率又是什麼

Question

學校的期未考，老師要我們解釋 :

1、何謂SPM並寫出其原理與特點
2、AFM的原理與其分辦率

麻煩大家幫幫我解答嚕!
(附帶一提我所要找的是關於奈米科技方面而非英文縮寫的喔。)

還有一題忘了問各位，第三題是請說明奈米產品nano圖示之意涵，謝謝大家。

Answer 1

圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/164.gif




圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/089.gif
當待測樣品(設為 x、y 平面)被掃描時，回饋電路藉著改變掃描器 z 軸電壓而調整樣品高度，使得探針與樣品間的某種交互作用維持定值。

圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/089.gif
此 z軸高度微調被記錄成為 x、y 的函數，也就是等交互作用表面，通常對應為樣品表面形狀。 (右圖為SPM裝置示意圖) 。





圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/087.gif




圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/089.gif
材料製造尺寸已由微米、次微米，逐漸發展至奈米級精密處理，高解析表面分析技術為重要關鍵技術之一。

圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/090.gif
掃描探針顯微術(SPM)具有原子級表面形狀解析度，並可檢測多種奈米級表面特性如力學特性、電性、磁性、熱性等等。

圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/089.gif
優點為儀器體積小，樣品無需特殊處理，可在任何環境下進行測量；缺點為缺乏成份分析功能。

AFM
AFM操作模式可區分為接觸式（contact）、非接觸式（non-contact）及間歇接觸式（或稱為輕敲式，intermittent contact or tapping）三大類，不過若要獲得真正原子解析度，必須以非接觸式的操作模式在真空環境下方能得到。目前原子力顯微鏡（AFM）的應用範圍十分廣泛，包括表面形貌量測、粗糙度分析及生醫樣品檢測等。
原子力顯微鏡（AFM）屬於掃描探針顯微技術（SPM）的一支，此類顯微技術都是利用特製的微小探針，來偵測探針與樣品表面之間的某種交互作用，如穿隧電流、原子力、磁力、近場電磁波等等，然後使用一個具有三軸位移的壓電陶瓷掃描器，使探針在樣品表面做左右前後掃描（或樣品做掃描），並利用此掃描器的垂直微調能力及迴饋電路，讓探針與樣品問的交互作用在掃描過程中維持固定，此時兩者距離在數至數百A（10-10m）之間，而只要記錄掃描面上每點的垂直微調距離，我們便能得到樣品表面的等交互作用圖像，這些資料便可用來推導出樣品表面特性。圖6-4是原子力顯微鏡（AFM）的結構示意圖。


圖片參考：http://elearning.stut.edu.tw/caster/3/no6/imge6-4.png

http://elearning.stut.edu.tw/caster/3/no6/6-2.htm




圖片參考：http://www.mse.nthu.edu.tw/~hnlin/picture/201.jpg