之前的文章中我們介紹過原子力顯微鏡的核心部件,也正是原子力顯微鏡的核心部件決定了afm原子力顯微鏡不受STM等要求樣品表面能夠?qū)щ姷南拗?可以對導(dǎo)體或者不具導(dǎo)電性的樣品進行探測。同樣,原子力顯微鏡也適用于真空、超高真空、氣體、溶液、電化學(xué)環(huán)境、常溫和低溫等環(huán)境,可供研究時選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)境,其基底可以是云母、硅、高取向熱解石墨、玻璃等。
afm原子力顯微鏡成為晶體生長機理研究的有效工具:
在晶體生長理論的發(fā)展過程中,形成了很多模型。但是這些模型大多是用理論分析的間接研究,我們并不知道它們和實際情況究竟有無出入,像差多少?因此科研人員們希望能用顯微手段直接觀察到晶面生長的過程。
雖然用光學(xué)顯微鏡、相襯干涉顯微鏡、激光全息干涉術(shù)等對晶體晶面的生長進行直接觀測,也取得了一些成果。但是,由于這些顯微技術(shù)分辨率太低,或者是對實驗條件要求過高,出現(xiàn)了很多限制因素,不容易對生長界面進行分子原子級別的直接觀測。
原子力顯微鏡則為我們提供了一個原子級觀測研究晶體生長界面過程的全新有效工具。利用它的高分辨率和可以在溶液和大氣環(huán)境下工作的能力,為我們精確地實時觀察生長界面的原子級分辨圖像、了解界面生長過程和機理創(chuàng)造了難得的機遇。
近幾年,國外學(xué)者已經(jīng)開始利用afm原子力顯微鏡進行晶體生長機理的研究,特別是研究生長界面的動態(tài)過程,這些研究已經(jīng)對傳統(tǒng)的晶體生長理論和模型帶來了沖擊和挑戰(zhàn),在此基礎(chǔ)上,晶體生長理論可望有新的突破。這方面的工作不僅有利于晶體生長理論本身的發(fā)展,而且有利于指導(dǎo)晶體生產(chǎn)實踐,具有重要的理論和實際意義。