[发明专利]用于化学成像的原子力显微镜的红外光谱方法及装置

摘要

提供了用于获得具有低至几纳米的空间分辨率的极高灵敏度的化学成分图的方法及装置。在一些实施例中，能够通过组合三种技术生成该化学成分图：(1)使用红外辐射照射样本，而不是调谐到样本的吸收带；(2)优化调谐到特定靶材的机械耦合效率；(3)优化调谐到特定靶材的谐振检测。通过组合这些步骤可以获得(1)基于独特红外吸收的化学成分图；(2)通过极短距离的针尖‑样本相互作用增强的空间分辨率；(3)调谐至特定靶材的谐振放大。在其他实施例中，可以利用这些步骤中的任两个，仍然能够实现空间分辨率和/或灵敏度的实质改进。

主权项

1.一种使用扫描探针显微镜的探针绘制异质样本表面的方法，所述方法包括以下步骤：步骤a，在第一频率f₁振荡所述探针；步骤b，使所述探针与所述样本的第一区域相互作用；步骤c，使用红外辐射束照射所述样本；步骤d，当在所述第一区域与样本材料相互作用时，在频率f_m调制所述红外辐射束，使得到的边带频率f_sb实质上等于探针谐振；步骤e，在所述边带频率测量由于入射在所述样本的红外辐射的所述样本的所述第一区域的探针响应；步骤f，移动所述探针从而与样本的第二区域相互作用，从而引起所述探针谐振的移位；步骤g，重调调制的频率f_m，使得移位的边带频率实质上等于移位的探针谐振；步骤h，在所述第二区域，在移位的边带频率测量由于入射在所述样本的红外辐射的探针响应。