中华人民共和国国家标准
GB/T 36969-2018
Nanotechnology-Method for the measurement of the nanofilm-thickness byatomic force microscopy
中国国家标准化管理委员会 国家市场监督管理总局 发布
目次
前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4原理.5测试条件5.2操作条件 5.1环境条件 26设备 26.1原子力显微镜 26.2探针的选择6.3仅器的校准 27样品7.2样品的清洗 7.1样品的制备 28测试步骤 28.1采集图像数据前的准备 28.2图像数据的采集9数据处理与计算10重复性和再现性11测试报告附录A（资料性附录）薄膜台阶的制备参考文..
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.本标准由中国科学院提出.本标准由全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）归口.本标准起草单位：上海交通大学、纳米技术及应用国家工程研究中心. 本标准主要起草人：李慧琴、金承钰、梁齐、何丹农、韦菲菲.
纳米技术原子力显微术测定 纳米薄膜厚度的方法
1范围
本标准规定了使用原子力显微术（AFM）测量纳米薄膜厚度的原理、测试条件、设备、样品、测试步骤和数据处理.
本标准适用于表面均匀、平整的纳米范围厚度的无机材料薄膜.较厚的和一些有机薄膜的膜厚测定也可参照执行.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件其最新版本（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T31227原子力显微镜测量溅射薄膜表面粗糙度的方法
JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
原子力显微术atomicforcemicroscopy
通过检测探针和样品表面的相互作用力（吸引力或排斥力）来控制探针和样品间的距离从而获得表面形貌的扫描探针显微镜技术.
3.2
扫描长度scanlength
从开始到结束一次扫描的距离.
3.3
全幅扫描raster
探针y方向上逐步移动时在x方向上反复扫描，也指这样的运动所扫描的区域.[GB/T 31226-2014定义 3 1.14]
4原理
首先利用原子力显微镜（AFM）测试得到包含纳米薄膜台阶在内的微观形貌.原子力显微镜是使用针尖接触样品表面，用同距离有关的针尖与样品间相互作用力作为，系统根据检测器电压的变化不断调整针尖或样品~轴方向的位置，通过测量检测器电压对样品扫描位置的变化，从面得到样品的表面形貌图像（见GB/T31227）.然后从形貌图中计算出薄膜和其基底的高度差数值，即得到了薄膜的厚度.
GB/T 36969-2018
5测试条件
5.1环境条件
大气条件下，环境温度20℃土5℃，相对湿度不大于60%.
5.2操作条件
5.2.1本测试方法假设图像是在不被表面上非固体层（如液体有机物和水汽膜）干扰下得到的.5.2.2开机后，等待至少30min，使样品和仪器处于热平衡状态.
6设备
6.1原子力显微镜
宜选择的测试模式有接触模式、轻敲模式和PeakForce模式.
6.2探针的选择
根据选择测试模式的不同选择不同种类的探针.一般情况下，为避免接触模式下探针划伤样品表面，需选择弹性系数小于5N/m的探针：面轻藏模式，需选择弹性系数大于2N/m的探针：PeakForce模式下选择大于0.1N/m小于1N/m的探针.
6.3仪器的校准
选择合适的参考标准样品，按照仅器的校准程序分别进行r一y和：方向的尺寸校准.
7样品
7.1样品的制备
录A 纳米薄膜表面利用刻划或者其他特殊的制样方法制备出清晰并基本垂直于基底的台阶，参见附
7.2样品的清洗
样品表面应干净平整，若有油脂和水等液体状物质和吸水性的盐分，应进行相应的清洗和烘干.
8测试步骤
8.1采集图像数据前的准备
开机，将样品固定在样品台上，使得探针可以扫描具有台阶的区域.根据仪器的特点进行软件和仅器的初始化设置，并选择合适的扫描模式和相应的探针.
8.2图像数据的采集
8.2.1确保在x方向上至少采集200个数据点，y方向上至少采集200个数据点.8.2.2建议扫描速率1Hz~2Hz，设定扫描长度大于2μm，进行全幅扫描采集扫描数据，薄膜的台阶分界线应位于图像的中间区域，例如图1、
2
