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ThermaLeverTM探针
ThermaLeverTM探针区别于以往市面上的普通探针，它是一种批量生产的热探针，主要成分为改性硅元素。探针微悬臂的末端装有加热装置，可使探针以一种可控的速率快速升温至400℃。而普通探针则需要一些手工制作，且由于主要组分为薄金属片，电阻较大，仅能升温至很低的温度。此外，ThermaLeverTM探针的另一个重要优势是探针针尖的末端半径。以前的热探针末端半径总是比标准AFM探针大很多。而 ThermaLeverTM探针提供的横向分辨率则大大超过其他AFM探针。Anasys 公司有两种型号的ThermaLeverTM探针，AN2-200和AN2-300.所有这些探针的的针尖高度在3μm到6μm之间，微悬臂厚度在2μm左右。AN2-300的弹簧常数较低，主要用于接触模式。而AN2-200共振频率较高，主要用于间歇接触模式。下图所示的是AN系列探针的SEM图。左图显示了整个微悬臂的的形貌而右图显示的是针尖附近的形貌。
下表所列的是两种型号热探针的主要技术参数:
探针型号 | AN2-200 | AN2-300 |
微悬臂材料 | 硅 | 硅 |
电阻材料 | 改性硅 | 改性硅 |
长度（μm） | ~200 | ~300 |
厚度（μm） | ~2 | ~2 |
针尖高度（μm） | 3~6 | 3~6 |
弹簧常数（N/m） | 0.5~3 | 0.1~0.5 |
共振频率（kHz） | 55~80 | 15~30 |
针尖半径 | ＜30 | ＜30 |
最大可控温度（℃） | 350 | 400 |
图像模式 | ||
接触模式 | Y | Y |
间歇接触模式 | Y | N |
SThM探针
SThM的探针可测量探针尖端温度，因而能实现对试样表面的导热系数或温度变化的扫描成像。表面形貌和热性能成像图的分辨率一般低于100nm。悬臂由SiN制成，内嵌薄金属线且金属线的最高阻抗位置在针尖附近。由于加入了金属薄膜电阻，这类探针不可能像ThermaLever探针升至很高的温度。为了便于操作和使用，这类探针的针尖通常先预装在支架上并采用电气连接。下图所示的是GLA探针的SEM扫描图。左图显示了整个悬臂的形貌，右图是针尖附近形貌。
探针型号 | GLA |
微悬臂材料 | SiN |
电阻材料 | 钯 |
长度（μm） | ~150 |
厚度（μm） | ~0.5 |
针尖高度（μm） | 10 |
弹簧常数（N/m) | ~0.3 |
共振频率（kHz) | 50 |
针尖半径 | ＜100 |
最大可控温度（℃） | 160 |
图像模式 | |
接触模式 | Y |
间歇接触模式 | Y |
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