生命科学    AFM 探针 清洗技术

1986年Binnig与斯坦福大学的C. F. Quate和IBM苏黎士实验室的Christopher Gerber合作推出了原子力显微镜 (Atomic Force Micoscopy, 简称AFM), 这是一种不需要导电试样的扫描探针型显微镜.这种显微镜通过其粗细只有一个原子大小的探针在非常近的距离上探索物体表面的情况, 便可以分辨出其他显微镜无法分辨的极小尺度上的表面细节与特征.由于它的出现, 直接观测微观世界的大门被打开了!

    随着我国科技技术的发展,越来越多的原子力显微镜被引入到各项研究中来,但是相信很多科研人员会发现这个问题,做了几次样品后,发现针尖上有东西粘附上去了,图像质量和原来的形貌出入太大,没有多少细节,甚至出现双针尖现象,这个时候,被污染的针尖已经严重影响到实验了,需要对针尖进行专业的清洗,但是对于AFM针尖清洗一直困扰着科研人员,那怎样的清洗才合适呢?

    我们先来看看现在大多数实验室采用的清洗方法:

(1)丙酮,乙醇等化学溶剂清洗,一般进行反复的浸泡,但是丙酮是一种强毒性的化学物质,而且可由皮肤或呼吸道被吸收,从科研人员安全方面考虑都是存在隐患的,而且有可能是丙酮溶剂里面本来就含有杂质,反而越洗越脏。

(2)超声波,对于超声波清洗或者基于超声波清洗的方法很多,可以用超声波加丙酮清洗,还有加其他试剂等。但由于超声波清洗原理是采用空爆的形式不断的冲刷针尖,可能会出现一个严重的后果就是超声波有可能将针尖超裂!而且超声首先必须保持溶剂的洁净,溶剂如果已经污染了再清洗也没什么效果,再个超声波对针尖表面进行的是强力冲刷,不能保证细小的有机物依然依附在器具上,还是污染,效果的不到完全保证。超声后还需要进行烘干。

(3)等离子清洗,等离子分化学反应(Chemical reaction)和物理反应(Physical reaction两种方式,化学反应里常用气体,比如氢气(H2)、氧气(O2)、甲烷(CF4)等,这些气体在电浆内反应成高活性的自由基,这些自由基会进一步与材料表面作反应。物理清洗主要是利用等离子体里的离子作纯物理的撞击,把材料表面的原子或附着材料表面的原子打掉。以物理反应为主的等离子体清洗,也叫做溅射腐蚀(SPE)或离子铣(IM),其优点在于本身不发生化学反应,清洁表面不会留下任何的氧化物,可以保持被清洗物的化学纯净性,腐蚀作用各向异性;缺点就是对表面产生了很大的损害,会产生很大的热效应,对被清洗表面的各种不同物质选择性差,腐蚀速度较低。以化学反应为主的等离子体清洗的优点是清洗速度较高、选择性好、对清除有机污染物比较有效,缺点是会在表面产生氧化物。缺点是等离子清洗设备投入高昂,操作繁琐。

    现在,有了新的清洗技术!在国外,很多实验室采用的是紫外臭氧清洗技术来清洗有机物,紫外臭氧技术完全是光子输出,对探针表面不会造成任何损伤,是一种温和的清洗方法。NOVASCAN是美国的知名AFM生产商,为了对应探针的清洗,研发了专门用于清洗AFM针尖的PSD系列紫外臭氧清洗机。


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黄荣回复:黄荣· 6个月前

只对作者可见
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黄老师回复:黄荣· 6个月前

什么意思啊

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hr12121097回复:黄老师· 6个月前

估计写错了

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黄荣回复:hr12121097· 6个月前

测试评论用的

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黄荣回复:hr12121097· 5个月前

已经屏蔽了

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黄荣回复:黄老师· 6个月前

测试用的

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黄老师回复:黄荣· 6个月前

很好的介绍,还是比较全面,AFM设备价格多少

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D300回复:黄老师· 3个月前

这个介绍的不错

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D300回复:黄老师· 3个月前

这个介绍的不错

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D300回复:黄荣· 3个月前

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D300回复:黄荣· 3个月前

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D300回复:黄荣· 3个月前

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D300回复:黄荣· 3个月前

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18818216536回复:D300· 3个月前

我也觉得

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18818216536回复:黄荣· 3个月前

你好

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18818216536回复:黄荣· 3个月前

3.jpg

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GU回复:黄荣· 3个月前

介绍的很详细

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