核心结论
核心结论
计算 AFM 粗糙度前，应检查探针与反馈伪影，记录展平和逐行校正方法，明确分析区域与空间尺度，并比较多个代表性扫描。没有预处理和扫描尺寸背景的 Sa 或 Sq 不是可复现的表面结论。
关键要点
- 01展平或逐行校正前保存原始高度图。
- 02展示平面去除对 Sa 和 Sq 的影响。
- 03比较相同扫描尺寸、像素密度和区域类型。
- 04统计前检查探针卷积、条纹、漂移和反馈伪影。
先排除伪影再计算粗糙度
重复特征、条纹、行跳变和反馈振荡可能主导统计结果。条件允许时比较正反向扫描，并检查两个扫描方向上的剖面。
- 识别探针重复成像。
- 检查条纹和缺失行。
- 记录反馈参数与扫描速度。
把展平方法作为结果的一部分
平面和逐行校正都是模型选择。应比较原始、平面校正和逐行校正表面，只有在理由明确时才把特征排除在拟合之外。
- 保存多项式阶数。
- 显示排除掩膜。
- 执行预处理敏感性检查。
让参数与空间尺度匹配
Sa 和 Sq 概括高度偏差，却不描述空间组织。应报告扫描尺寸、像素间距，并在需要时给出相关长度或功率谱密度。
- 不同样品使用相同扫描尺度。
- 测量多个区域。
- 明确单位和参数定义。
方法与适用范围
本文将面形貌参数与关于展平偏差的同行评议研究结合，强调对合理预处理选择做敏感性检查，而不是给出一套通用展平配方。
局限性
- 有限探针半径限制横向尺寸测量。
- 小扫描区域可能无法代表非均匀样品。
- 去倾斜或扫描器弓形可能同时删除真实长波形貌。
- 不同扫描尺寸得到的粗糙度不能直接比较。
参考文献
- [1]
How levelling and scan line corrections ruin roughness measurement and how to prevent it
Nečas, Valtr and Klapetek. Scientific Reports (2020).
doi:10.1038/s41598-020-72171-8 ↗ - [2]
Geometrical product specifications — Surface texture: Areal — Part 2
International Organization for Standardization. ISO 25178-2:2021 (2021).
打开来源 ↗
推荐引用格式
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SciPhys Research Team. “AFM 表面粗糙度.” SciPhys, 2026年8月5日. https://www.sciphys.com/zh/blog/afm-surface-roughness
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