? ? ? ? 掃描隧道顯微鏡的基本原理：其主要是利用量子理論中的隧道效應(yīng)。將原子級(jí)別的探針跟被檢測(cè)物體的表面作為兩個(gè)電極，當(dāng)被檢測(cè)樣品和探針針尖之間的距離較為接近的時(shí)候（一般是小于1nm），在外加電場(chǎng)的作用下，電子會(huì)穿過(guò)兩個(gè)電極之間的勢(shì)壘流向另一電極。這種現(xiàn)象指的就是隧道效應(yīng)。隧道電流I表示的是電子波函數(shù)重疊的量度，跟探針的針尖與樣品之間的距離S以及平均的功函數(shù)Φ有關(guān)。
?? ? 隧道電流強(qiáng)度對(duì)探針針尖和樣品表面之間的距離是很敏感的，如果它們之間的距離S減小0.1nm，隧道電流I將增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以，利用電子反饋線路控制隧道電流的恒定，并且用壓電陶瓷材料控制探針針尖在樣品表面的掃描，那么探針在垂直樣品的方向上面的高低變化就能夠反映出樣品表面的起伏。
?? ? 當(dāng)探針的針尖在樣品的表面上進(jìn)行掃描的時(shí)候，其運(yùn)動(dòng)的軌跡直接在熒光屏或者是記錄紙上顯現(xiàn)出來(lái)，就可以獲得樣品的表面態(tài)密度的分布或者是原子排列的圖象。這樣的掃描方式可以用來(lái)觀察一些樣品的表面形貌起伏差異大的，并且能夠通過(guò)加在z向驅(qū)動(dòng)器上的電壓值推出表面起伏高度的值，這種掃描模式是較為常用的。對(duì)于一些起伏不是很大的樣品表面，可以采用控制針尖的高度守恒掃描，通過(guò)記錄隧道電流的變化就能夠或者表面態(tài)度的分布。這種掃描方法的特點(diǎn)是掃描速度很快，能夠減少噪音以及熱漂移對(duì)信號(hào)造成的影響，但是一般情況下不能夠用來(lái)觀察表面起伏大于1nm的樣品。
? ? ? ? 好了今天的分享就到這里了，想要了解更多關(guān)于掃描隧道顯微鏡的信息，歡迎關(guān)注廣州本原納米儀器有限公司，咱們下期再見(jiàn)。
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