掃描隧道原子力顯微鏡

1、100nm,HIV,《作為本征值問題的量子化》,E<UO,透射率,V,a,壓電陶瓷上的電壓反應(yīng)了表面的起伏,壓電陶瓷,壓電陶瓷精度：1nm/V,,樣品必須是導(dǎo)體，至少是半導(dǎo)體真空環(huán)境二維像,原子力顯微鏡AFM,1982年,Gerd Binnig 和Heinrich Rohrer,懸臂,長(zhǎng)： 100~200µm寬： 10~40µm厚： 0.3~

2、20µm彈性系數(shù)：0.005N×m-1共振頻率：10kHZ,探針,由Si 或Si3N4經(jīng)光刻技術(shù)制成,檢測(cè)系統(tǒng),光反射法、光干涉法、隧道電流法、電容檢測(cè)法等,,檢測(cè)系統(tǒng),AFM對(duì)樣品掃描的精確控制是靠掃描器來實(shí)現(xiàn)的．掃描器中裝有壓電轉(zhuǎn)換器．壓電裝置在X，Y，Z三個(gè)方向上精確控制樣品或探針位置。 鈦鋯酸鉛[Pb(Ti,Zr)O3]制成的壓電陶瓷材料 1mv~1000V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成十幾分之一納米到幾微米的

3、位移。,靈敏度,,探測(cè)器,激光器,懸臂,分子間力,工作方式,,,,接觸式,,,非接觸式,,,敲打式,1.接觸成像方式 探針與被測(cè)表面距離約為1nm，通過斥力來使懸臂發(fā)生彎曲。,,2.非接觸成像方式 探針與被測(cè)表面距離在幾納米到幾十納米之間，通過引力來使懸臂發(fā)生彎曲，通常在10-12N左右，導(dǎo)致的彎曲可使探針以接近于其自身共振頻率及幾納米到數(shù)十納米的振幅振動(dòng)。,,3.敲擊成像方式 懸臂

4、在試樣表面上方以其共振頻率振蕩，針尖僅僅是周期性地短暫地接觸、敲擊樣品表面，它在一定程度上減小樣品對(duì)針尖的粘滯現(xiàn)象。,,1.接觸成像方式 優(yōu)點(diǎn)：掃描速度快，垂直方向分辨率最高。 缺點(diǎn)：橫向力大，橫向分辨率差，針尖容易損傷軟質(zhì)樣品。,2.非接觸成像方式 優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)損傷樣品。 缺點(diǎn)：分辨率低，掃描速度慢。,3.敲打成像方式 優(yōu)點(diǎn)：橫向力影響很小，圖像分辨率高，適于觀察軟質(zhì)、粘稠樣品。 缺點(diǎn)：掃