象限光电探测器成像图形图5 外差干涉式测量原理   透过分光镜12的测量光束与被分光镜12反射的参考光束产生拍波;由探测器13接收,产生参考信号,而从被测面返回的两束光由分光镜10反射进入探测器12,产生测量信号。将探测器11、13接收到的测量与参考信号送入相位计进行比相,于是可测得表面轮廓高度值。

从理论推导中可以看到,干涉仪二臂不共路部分的相位差通过比相,其影响被消除,这对提高仪器的抗干扰能力,提高信噪比十分有利。该测量装置的缺点是用了两个价格昂贵的声光调制器,不利于产品化。316 AFM法 AFM的工作原理如图6所示。

当将一个对微弱力极其敏感的微悬臂一端固定,另一端带有一微小探针(约10nm)接近被测试样至纳米级距离范围时,根据量子力学理论,在这个微小间隙内由于针尖jian端原 子与样品表面原子间产生极微弱的原子排斥力。由驱动控制系统控制X、Y、Z三维压电陶瓷微位移工作台带动其上的被测样品逼近探针并使探针相对扫描被测样品。

通过在扫描时控制该原子力的恒定,带有针尖的微悬臂在扫描被测样品时由于受针尖与样品表面原子间的作用力的作用而在垂直于样品表面的方向起伏运动。利用微悬臂弯曲检测系统可测得微悬臂对应于各扫描点位置的弯曲变化,从而可以获得样品表面形貌的三维信息,其高度方向和水平方向的分辨力可分别达到011nm和1nm。