安東帕Tosca系列原子力顯微鏡（AFM）以其優(yōu)異的探測(cè)性能和簡(jiǎn)捷高時(shí)效的操作流程，受到廣大用戶的青睞，成為顯微結(jié)構(gòu)和物性分析的強(qiáng)大工具。這里，我們將介紹安東帕Tosca原子力顯微鏡非接觸電學(xué)模式，即靜電力顯微鏡(EFM)和Kelvin 探針力顯微鏡(KPFM)，并展示其在石墨烯功能特性的納米級(jí)表征中的應(yīng)用。

 

       安東帕Tosca原子力顯微鏡的EFM和KPFM模式采用的都是two pass這種非接觸的電學(xué)表征技術(shù)，即將每一處掃描線的掃描過(guò)程分為形貌掃面線（first pass）和抬高掃描線 (second pass) 兩步。在first pass時(shí)通過(guò)輕敲方式記錄表面形貌輪廓；然后，探針被提升到離開(kāi)表面預(yù)定的高度，并根據(jù)記錄的表面線輪廓軌跡進(jìn)行掃描，來(lái)測(cè)量抬起掃描過(guò)程中長(zhǎng)程靜電力的信號(hào)。這種two pass技術(shù)有效地減少了來(lái)自形貌變化對(duì)電學(xué)信號(hào)測(cè)量的干擾。其中，靜電力顯微鏡通過(guò)探測(cè)針尖和樣品之間的靜電力來(lái)描述局部電勢(shì)和電荷分布。在抬起掃描過(guò)程中，探針和樣品之間施加一個(gè)外部偏置電壓，同時(shí)探針繼續(xù)以輕敲模式的頻率振蕩。當(dāng)針尖掃過(guò)表面時(shí)，它的振蕩受到靜電力的影響。測(cè)得的振動(dòng)相位移動(dòng)反映了樣品表面有關(guān)電場(chǎng)變化的定性信息，并用于電學(xué)失效分析、探測(cè)陷阱電荷、分析電極化強(qiáng)度等。