安东帕Tosca系列原子力显微镜（AFM）以其优异的探测性能和简捷高时效的操作流程，受到广大用户的青睐，成为显微结构和物性分析的强大工具。这里，我们将介绍安东帕Tosca原子力显微镜非接触电学模式，即静电力显微镜(EFM)和Kelvin 探针力显微镜(KPFM)，并展示其在石墨烯功能特性的纳米级表征中的应用。

 

       安东帕Tosca原子力显微镜的EFM和KPFM模式采用的都是two pass这种非接触的电学表征技术，即将每一处扫描线的扫描过程分为形貌扫面线（first pass）和抬高扫描线 (second pass) 两步。在first pass时通过轻敲方式记录表面形貌轮廓；然后，探针被提升到离开表面预定的高度，并根据记录的表面线轮廓轨迹进行扫描，来测量抬起扫描过程中长程静电力的信号。这种two pass技术有效地减少了来自形貌变化对电学信号测量的干扰。其中，静电力显微镜通过探测针尖和样品之间的静电力来描述局部电势和电荷分布。在抬起扫描过程中，探针和样品之间施加一个外部偏置电压，同时探针继续以轻敲模式的频率振荡。当针尖扫过表面时，它的振荡受到静电力的影响。测得的振动相位移动反映了样品表面有关电场变化的定性信息，并用于电学失效分析、探测陷阱电荷、分析电极化强度等。