一、結構與工作原理

 

　　金剛石探針通常由三部分構成：探針端、懸臂梁（微懸臂）和基底。其核心是天然或人造單晶金剛石制成的針尖，曲率半徑可小至幾納米，確保高空間分辨率。當探針接近樣品表面時，針尖與樣品間產(chǎn)生原子級作用力（如范德華力），引起懸臂彎曲。通過激光反射系統(tǒng)或壓阻傳感器檢測形變，再經(jīng)計算機重構，即可獲得表面三維形貌或力學性能信息。

 

　　二、核心優(yōu)勢

 

　　超高硬度（莫氏硬度10）：金剛石是自然界硬的物質，能穩(wěn)定掃描各類硬質材料（如陶瓷、金屬、碳纖維），不易磨損或變形。

 

　　長壽命：相比硅或氮化硅探針，金剛石探針使用壽命可延長數(shù)倍，尤其適用于高頻率、長時間的工業(yè)在線檢測。

 

　　化學惰性強：耐酸堿腐蝕，可在惡劣環(huán)境（如高溫、潮濕、腐蝕性介質）下穩(wěn)定工作。

 

　　熱穩(wěn)定性好：熱膨脹系數(shù)低，在溫度變化環(huán)境中仍能保持測量一致性。

 

　　三、應用領域

 

　　半導體行業(yè)：用于晶圓表面缺陷檢測、光刻膠輪廓測量，確保納米級工藝精度。

 

　　生物醫(yī)學研究：在液體環(huán)境中輕柔掃描活細胞膜、蛋白質分子，實現(xiàn)無損成像。

 

　　材料科學：分析涂層厚度、摩擦磨損機制、復合材料界面結合狀態(tài)。

 

　　質量控制：在精密制造中檢測軸承、光學元件、MEMS器件的表面質量。

 

　　四、使用與維護要點

 

　　避免碰撞：操作時需精細調節(jié)，防止針尖撞擊硬物導致崩尖。

 

　　定期清潔：使用惰性氣體吹掃或等離子清洗去除表面污染物。

 

　　存儲規(guī)范：置于干燥、防震的專用盒中，避免灰塵附著或機械損傷。