安東帕Tosca系列原子力顯微鏡（AFM）以其優(yōu)異的探測性能和簡捷高時效的操作流程，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程分為形貌掃面線（first pass）和抬高掃描線 (second pass) 兩步。在first pass時通過輕敲方式記錄表面形貌輪廓；然后，探針被提升到離開表面預(yù)定的高度，并根據(jù)記錄的表面線輪廓軌跡進(jìn)行掃描，來測量抬起掃描過程中長程靜電力的信號。這種two pass技術(shù)有效地減少了來自形貌變化對電學(xué)信號測量的干擾。其中，靜電力顯微鏡通過探測針尖和樣品之間的靜電力來描述局部電勢和電荷分布。在抬起掃描過程中，探針和樣品之間施加一個外部偏置電壓，同時探針繼續(xù)以輕敲模式的頻率振蕩。當(dāng)針尖掃過表面時，它的振蕩受到靜電力的影響。測得的振動相位移動反映了樣品表面有關(guān)電場變化的定性信息，并用于電學(xué)失效分析、探測陷阱電荷、分析電極化強(qiáng)度等。