AFM 離線軟件NanoScope Analysis使用教程

1、軟件安裝注意事項(xiàng)：

切記數(shù)據(jù)文件一定要放在，純英文目錄， 否則用軟件打不開；

C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\   (這個(gè)不可以)；

C:\Documents and Settings\Administrator\ desktop   (這個(gè)可以)。

2、數(shù)據(jù)處理教程：

（1）Flatten

由于信號失真的存在，比如針尖不總是完美的和樣品垂直，掃描管的非線性以及熱漂移存在等，原始數(shù)據(jù)會包含許多干擾因素，包括不同掃描線之間絕對高度的偏差，掃描線傾斜，平面扭曲等，無法直接使用，需要Flatten （圖像拉平）處理。

Flatten處理的實(shí)質(zhì)是通過多項(xiàng)擬合每一條掃描線，修正圖像的信號失真。

0階拉平：Z=a，每條掃描線減去-平均值到某一高度，去除不同掃描線之間的錯(cuò)位

1階拉平：Z=a+bx, 去除錯(cuò)位同時(shí)補(bǔ)償掃描線傾斜（一階函數(shù)），斜面拉平

2，3階拉平：Z=a+bx=cx2(+dx3), 補(bǔ)償弧形或波浪線扭曲，曲面拉平

高階拉平包括低階拉平的內(nèi)容，圖1.1展示的經(jīng)過拉平處理后AFM形貌效果。

圖1.1 拉平處理前的2D，3D形貌圖（a），（c）和拉平處理后的2D，3D形貌圖（b）,（d）

（2）選區(qū)Flatten

當(dāng)圖像里存在較大尺寸的顆粒時(shí)，一般拉平處理難以有效消除圖像失真，因?yàn)檐浖缀皖w粒同時(shí)做多項(xiàng)擬合，而非只是基底進(jìn)行擬合。可以利用AFM軟件“選區(qū)Flatten”功能解決此問題，在拉平過程中選擇目標(biāo)顆粒進(jìn)行消除，從而在拉平基底的過程中有效忽略這些顆粒，如下圖1.2。

圖1.2 選區(qū)拉平處理前的2D形貌圖（a）和拉平處理后的2D形貌圖（b）

（3）Plane Fit

同樣是進(jìn)行圖像拉平處理，不過，不同于Flatten，Plane Fit 不是針對每條掃描線進(jìn)行拉平，而是針對整個(gè)平面進(jìn)行拉平處理。

（4）Erase

可去除跳線（噪音信號）。如圖1.3

圖1.3 擦除跳線前和擦除后效果圖

（5）Crop and Split

截圖功能，截圖之后可以另存為一個(gè)新的原始數(shù)據(jù)文件。

圖1.4 截圖功能

（6）2D Image 和3D Image

實(shí)現(xiàn)2D和3D圖片的切換。

（7）Roughness

表面粗糙度計(jì)算，這是AFM的優(yōu)勢，可以得到全圖粗糙度和所選區(qū)域的粗糙度，Rq:均方根粗糙度和Ra:平均值粗糙度，這兩個(gè)都能參考，在使用時(shí)同組數(shù)據(jù)保持一致就行。

如果需要獲得平均高度/表面電勢/模量值，軟件選中高度/表面電勢/模量圖，直接點(diǎn)擊roughness，里面有個(gè)image mean，就是圖像的平均高度/表面電勢/模量值，在圖像中框個(gè)框，mean就是框中的平均高度/表面電勢/模量值。

圖1.5 粗糙度計(jì)算功能

（8）Section (截面/納米片厚度分析)

測量高度和距離，在AFM數(shù)據(jù)處理中使用頻率非常高。

圖1.6 納米片厚度分析功能

（9）Step

臺階高度計(jì)算，與Section類似，但是取平均值，既框中區(qū)域內(nèi)垂直方向會做一個(gè)平均值呈現(xiàn)出來，計(jì)算結(jié)果比section相對更科學(xué)。

圖1.7 臺階高度分析功能

（10）數(shù)據(jù)導(dǎo)出

數(shù)據(jù)導(dǎo)出有多種方式，詳見下圖1.8-1.10。

① Journal Quality Export

圖1.8 導(dǎo)出功能①

②右擊圖片導(dǎo)出

圖1.9 導(dǎo)出功能②

③右擊曲線導(dǎo)出

圖1.10導(dǎo)出功能③

（11）標(biāo)尺顏色更改

  右擊圖片右側(cè)色條，可以更改顏色和對比度。

圖1.11色條顏色更改

（12）Particle Analysis（顆粒分析）

Threshold height(門檻高度)，選擇一個(gè)門檻高度，圖像會把高于門檻高度的顆粒都標(biāo)出來，并顯示顆粒的高度，直徑，表面積等數(shù)據(jù)，納米顆粒比較多的數(shù)據(jù)比較好用。

圖1.12 顆粒分析功能

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