Atomic force microscopy (AFM) adalah alat untuk mengukur permukaan benda pada skala nanometer dengan mendeteksi gaya antara ujung tip dan sampel. AFM dapat beroperasi dalam tiga mode yaitu contact mode, tapping mode, dan non-contact mode bergantung pada sifat sampel. Keunggulan AFM termasuk preparasi sampel mudah dan dapat mengukur lingkungan berbagai kondisi, namun juga memiliki keterbatasan resolusi dan rentang pengukuran.

1. Atomic Force Microscopy
(AFM)
BAMBANG AFRINALDI
NPM 1306493543

2. Atomic force microscopy (AFM) adalah alat untuk mendapatkan
gambaran permukaan material pada resolusi yang sangat tinggi
(nanometer).
Dapat mengukur gaya pada skala nano-Newton.
Pendahuluan
2

3. 3

4. Rentang pengukuran mikroskop
4

5. Prinsip dasar AFM
Pergerakan tip diamati dengan
menggunakan berkas laser yang
dipantulkan ke photodetector.
Voltage diberikan untuk
menggerakkan piezo ke atas atau
ke bawah untuk menjada agar
defleksi/amplitude/arus yang
konstan.
5

6. Photodiode/Photodetector
Photodiode Signals:
Sum = A+B+C+D
Deflection = (A+B)-
(C+D)/Sum
= (Top)-(Bottom)/Sum
LFM (Friction) = (A+D)-
(B+C)/Sum
= (Left)-(Right)/SumA B
CD
Photo-diode
6

7. Aplikasi AFM
Untuk menganalisa permukaan material atau film tipis.
Untuk menganalisa ukuran partikel.
Untuk mengamati fasa material.
8

8. 3 Mode Pengukuran AFM
Contact Mode
Tapping (Intermittent contact) Mode
Non-Contact Mode
9

9. Contact Mode
Mengukur gaya tolak antara tip dengan sampel.
Gaya tip terhadap sampel dijaga konstan.
Sangat baik pada permukaan sampel yang keras.
Kekurangan: adanya gaya berlebih terhadap sampel.
10

10. Tapping Mode
Tip berosilasi secara vertical dengan frekuensi sekitar 50000 –
500000 cycle/detik.
Efektif untuk ukuran scan yang luas.
Baik untuk specimen biologi dan sampel dengan adhesi permukaan
yang rendah (DNA dan CNT) atau sampel yang lunak (polimer, film
tipis).
Keunggulan : mampu mengatasi masalah yang berhubungan dengan
gesekan, adhesi, gaya elektrostatik.
11

11. Non-Contact Mode
Mengukur gaya atraktif antara tip dengan sampel.
Tip tidak menyentuh sampel.
Mendeteksi gaya Van der Waals antara tip dengan sampel.
Biasanya digunakan untuk menganalisa semikonduktor.
Tidak merusak atau mengotori sampel. Baik digunakan untuk sampel
yang lunak.
Kekurangan : Tidak dapat digunakan pada sampel di dalam larutan.
12

12. Keterbatasan AFM
13

13. Pengaruh Tip
14

14. Keunggulan dan Kelemahan AFM
KEUNGGULAN
Preparasi sampel relatif mudah.
Informasi ketinggian yang cukup
akurat.
Pengukuran dapat dilakukan pada
lingkungan vakum, di udara, dan
dalam larutan.
Dapat digunakan untuk
mempelajari makhluk hidup
KELEMAHAN
Adanya keterbatasan pada
rentang pengukuran vertikal.
Adanya keterbatasan perbesaran.
Data tidak dapat dilepaskan dari
tip.
Tip atau sampel dapat rusak.
15

15. SEM vs AFM
16

16. 17

17. 18

18. 19

19. 20