原子力显微镜（AFM）拼接缝合技术分析大尺寸表面

Analyzing Large Surfaces using AFM Stitching

使用AFM拼接缝合技术分析大尺寸表面

摘要

本篇应用文章介绍了Nanosurf Nanite AFM脚本文件界面与Nanosurf报告专家分析软件结合的全自动拼接缝合技术特点。LCD面板上的AFM测量作为一个例子，演示如何拼接能够简单高效的得到大尺寸表面区域的高分辨率形貌图像。

介绍

高分辨率成像技术例如AFM常常会受制于他们的最大扫描范围。当同时需要AFM高的侧向分辨率和一个大扫描范围时，图像拼接技术是一个解决方案。图像拼接常用于从批量制作的图片中生成一个单一的全景图像。在更先进的操作中，这项技术也能被用于结合批量AFM测量生成单一大图像。因此，大尺寸表面区域的AFM图像，例如1 mm × 1 mm或100 μm × 100μm大小，能被简单的得到。

Nanosurf Nanite AFM系统能全自动的测量和拼接所需要的图像。用户仅需要指定单个AFM图像大小和被测量区域的大小。然后AFM会执行好剩余的操作。测量完成后，图像被加载到Nanosurf Report Expert后处理软件中，然后一起被拼接成一个单一图像。这个图像仍然包含所有的精密测量数据，因此能像其他AFM图像一样具有所有的分析功能，包括高度和距离测量，粗糙度计算，颗粒和粒径分析，横截面分析，和3维成像功能。

图1：LCD面板的光学显微镜图像。范围：660 μm × 660μm，使用Nanosurf easyScope 120倍放大得到。大的红色框围着的是一单个LCD像素。小的白色框对应的是AFM扫描范围能覆盖的区域。扫描结果见图2

 图2：LCD面板典型的AFM扫描区域，在有限的扫描区域得到高分辨率的形貌数据。扫描范围74μm × 74μm，如图1中白色框所示。

图3：Nanosurf控制软件中运行的拼接脚本程序。红框显示了拼接对话框要求用户提供基本参数用于拼接处理。

图4：Nanosurf Report Expert软件中的拼接模块界面。简单但功能强大的命令允许任何人运行拼接程序，并得到专业的结果。

图5：一幅拼接好的AFM三维图像。这幅图（对应图4得到的拼接结果），200倍放大倍数，示范了使用Nanosurf Nanite B AFM和自动移动平台如何轻松获得高分辨率的三维数据。它也示范了拼接结果是多么的严丝合缝。

图6：一个LCD面板的AFM拼接图像。这幅图（560μm × 570μm；160倍放大倍率）是10 × 10幅图像的结果，此结果是使用Nanosurf Nanite B AFM扫描记录和拼接，并运用了Nanosurf 控制和报告软件的拼接功能。此结构在尺寸上与图1所示光学图片相近，但在这种情况下提供了更多的细节和三维数据。