Microsc. Microanal. Microstruct. 1, 471-480 (1990)
DOI: 10.1051/mmm:0199000105-6047100

A scanning force microscope designed for applied surface studies

Ragnar Erlandsson, Roger Wigren et Lars Olsson

Laboratory of Applied Physics, Department of Physics and Measurement Technology, Linköping University, S-581 83 Linköping, Sweden

Abstract
We present a Scanning Force Microscope working in the attractive force mode and using an optical fiber equipped laser interferometer as lever deflection detector. The instrument is built for general purpose use and leading design criteria have been versatility and easy operation. An interchangeable scanner system allows large scan sizes without compromising the performance working with high magnifications. A comprehensive software package has been developed that controls data acquisition and permits an extensive post-acquisition image processing including 3-D rendering and handling of multiple images on the screen. The lateral resolution routinely achieved is better than 30 Å and the height resolution is better than 1 A. The performance of the instrument is exemplified by data on fibrinogen adsorbed on hydrofobic silicon oxide and demonstrates for the first time the ability to observe the morphology of individual biological molecules when operating the SFM in the attractive mode.

Résumé
Nous présentons un microscope de force à balayage travaillant dans le mode force attractive et utilisant une détection de levier par interférométrie laser. L'instrument est destiné à des applications multiples et les critères de réalisation visent un usage facile et une grande versatilité. Une tête interchangeable permet de grandes fenêtres de balayage sans compromettre les performances obtenues à forts grossissements. L'ensemble de logiciels mis au point contrôle l'acquisition des données et permet un traitement d'image post-acquisition comprenant la manipulation d'images multiples sur l'écran et la restitution tridimensionnelle des images. La résolution latérale courante est meilleure que 30 Å et la verticale meilleure que 1 Å. Les performances de l'instrument sont illustrées par des données sur la fibrinogène absorbée sur de la silice hydrophobe et montre pour la première fois la possibilité d'observation de la morphologie de molécules biologiques individuelles avec un microscope de force travaillant dans le mode attractif.

PACS
0779C - Scanning tunneling microscopes.

Key words
Scanning force microscopy -- Laser interferometer -- Instrumentation -- Data acquisition systems -- Data processing -- Investigation method -- Application


© EDP Sciences 1990