Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 扫描隧道显微镜STM
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Dec  4 16:03:49 2003), 站内信件

STM(Scanning tunneling Microscopy)扫描隧道显微镜
    1986年binnig发明,由于以第一次在实空间对原子进行原位成像(HOPG Si(111)7*7)

,获得Nobel
    原理是量子力学中的隧穿.金属的表面都是有束缚势,一块金属就是受势垒束缚的电

子海,当两块金属靠近的时候,两边的电子受中间一定高度的势垒的约束,以一定几率发生

隧穿,隧穿的几率正比于exp(-sqr(KX)),当两边金属属于不同电势时,形成隧穿电流.
    有上面的叙述可以看出,隧穿电流和金属间距成指数关系,由此在距离比较远的时候

,几乎不存在隧穿电流,而距离靠近时,电流增长极快,所以利用隧穿电流的大小可以对金

属间距进行表征,而且极为敏感,STM可以分辨0.0001nm的间距.
    我们对材料表面的形貌表征,就是在x-y的一个二维空间上给出一个表面的高度谱.在

STM(三角)中利用两根压电陶瓷对xy方向进行标定.利用一根细金属丝作为针尖,扫描导体

样品表面,在x,y方向压电陶瓷伸缩的过程中记录针尖样品之间隧道电流的变化,最终得到

表面形貌像
    可以知道,STM测量要求必须表面导电(导体,半导体,或者表面镀金属的绝缘体),样品

表面的起伏不宜过大(太敏感),在几个纳米或者更小.但是并不是每一个样品都能得到原

子像,受到各种条件的制约,比如说噪音,样品表面的规则程度,最重要的是成像原理的制

约.


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║★★★★★友谊第一  比赛第二★★★★★║
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