龙岩表面微观形貌

表面是由粗糙度，波纹度和表面形状误差3个部分构成的。随着现代测量精度的不断提高，亚粗糙度(sub roughness)与原子粗糙度的概念已被提出来，他们的出现是对原子级微观形貌进行评价的需要。简单的通过微观不平度的数值来区分三者是不可取的，因为在概念上从粗糙度变为波纹度必须根据工件的尺寸大小来确定。上述三种特征从不单独出现，大多数表面是由粗糙度，波纹度和形状误差组合形成的。由于三者的作用不同，因此，如何正确的将三者分离就成为一个十分重要的问题。

扫描探针显微镜:扫描探针显微镜是借助于探测样品与探针之间存在的各种相互作用所表现出的各种不同特性来实现测量的。依据这些特性，目 前已开发出各种各样的扫描探针显微镜SPM。就测量表面形貌而言，扫描隧道显微镜和原子力显微镜(AFM, Atom force microscope)为人们熟悉和掌握。扫描探针显微测量方法是扫描测量，终给出的是整个被测区域上的表面形貌。SPM测量精度高，纵向及横向分辨率达原子量级，但是其测量范围较窄，同时操作较复杂。因此SPM常适合于测量结构单元在nm量级、测量区域为pum量级的微结构。近年来，随着纳米技术的飞速发展，对各种纳米器件表面精度的要求也越来越高，如在半导体掩膜、磁盘、宇宙空间用光学镜片、环形激光陀螺等中，均已提出表面粗糙度的均方根小于lnm的要求。要实现这么高精度的非常光滑表面，测量仪器的分辨力首先要达到纳米量级。于是迫切要求找到一种在X、 Y、Z三个方向的分辨力均能达到纳米量级的表面粗糙度测量方法。以扫描隧道显微镜与原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜技术，由于其**高分辨力，完**满足这种微小尺寸的测量要求。

原子力显微技术(AFM)
原子力显微镜(lAtomic force microscopy)的主要特征是不要求电导的表而，因为它测量的是扫描探针和它的样品表而间的相互作用力，包括静电的、范德华的、摩擦的、表面张力的(毛细的)和磁力的，因此它克服了STM方法的不足并成为它的互补。由于仪器可以调节到所测量对象特定力有敏感作用的，故其可测量样品范围扩展到**、无机、生物材料及技术样品。不同于STM，从AFM探针所获得是每一一个 表面点力的图。这力的图可解释为表而结构的反映，是磁的、静电的诸种力的几何拓朴图。AFM测定样品表面形貌的模式有三种:接触式、非接触式和轻敲式(tapping mode)。

机械探针式测量方法:探针式轮廓仪测量范围大，测量精度高，但它是一种点扫描测量，测量费时。机械探针式测量方法是开发较早、研究充分的一一种表面轮廓测量方法。它利用机械探针接触被测表面，当探针沿被测表面移动时，被测表面的微观凹凸不平使探针上下移动，其移动量由与探针组合在- -起的位移传感器测量，所测数据经适当的处理就得到了被测表面的轮廓。机械探针是接触式测量，易损伤被测表面。