AFM - Rasterkraftmikroskopie

Das Rasterkraftmikroskop (Atomic Force Microscope; AFM) ist ein Instrument zur Untersuchung von Oberflächeneigenschaften auf atomarer Ebene bis in den Mikrometerbereich. Das AFM bildet Oberflächen in einer enormen Vergrößerung ab und liefert dabei eine echte dreidimensionale Information. Darüber hinaus kann man Linienprofile mit einer beispiellosen Auflösung erstellen. AFM-verwandte Techniken sind in der Lage, Oberflächeneigenschaften wie z.B. die Adhäsion, Elastizitätsmodule, Ladungsverteilungen, magnetische und elektrostatische Felder oder die Oberflächenleitfähigkeit zu bestimmen. Im Gegensatz zum Rastertunnelmikroskop (Scanning Tunneling Microscope; STM), kann man mit einem AFM neben elektrischen Leitern und Halbleitern auch Nichtleiter untersuchen.

Rasterkraftmikroskope arbeiten mit einer scharfen Spitze, die eine Länge von 4 bis 10 Mikrometern und einen Durchmesser von oft weniger als 10 nm aufweist. Diese Spitze befindet sich am Ende eines Meßbalkens von 100 bis 200 µm Länge. Verschiedene Kräfte zwischen der Oberfläche und der Spitze verursachen eine Verbiegung oder Auslenkung dieses Kraftsensors. Ein Detektor mißt die Auslenkung während die Spitze Zeile für Zeile über die Probe rastert. Diese Informationen ermöglichen es einem Computer, ein Bild der Oberflächentopographie zu erstellen. Das AFM wird in vielen Bereichen eingesetzt, von der Grundlagenforschung über die Rauhigkeitsanalyse bis hin zur Abbildung von lebenden Zellen.

Ansprechpartner: Adrian Wiesner