缺点
• 1、在扫描隧道显微镜(STM)的恒电流工作模式下,有时它对样品表面微 粒之间的某些沟槽不能够准确探测,与此相关的分辨率较差。对铂超细 粉末的一个研究实例:铂粒子之间的沟槽被探针扫描过的曲面所盖,在形 貌图上表现得很窄,而铂粒子的粒径却因此而被增大了。在TEM的观测 中则不会出现这种问题。 在恒高度工作方式下,从原理上这种局限性会 有所改善。但只有采用非常尖锐的探针,其针尖半径应远小于粒子之间 的距离,才能避免这种缺陷。在观测超细金属微粒扩散时,这一点显得 尤为重要。
应用与展望
• 扫描隧道电子显微镜的出现为人类认识和改造微观世界提供了 一个极其重要的新型工具。随着实验技术的不断完善,STM 将在 单原子操纵和纳米技术等诸多研究领域中得到越来越广泛的应 用。STM和 SEM 的结合在纳米技术中的应用必将极大地促进纳 米技术不断发展。可预言,在未来科学的发展中,STM 和 SEM 的 结合将渗透到表面科学、材料科学、生命科学等各个科学技术 领域中。
STM的工作模式
•
尽管扫描隧道电子显微镜的构型各不相同, 但都包括有下
述三个主要部分:驱动探针相对于导电试样表面作三维运动的
机械系统(镜体),用于控制和监视探针与试样之间距离的电子
系统和把测得的数据转换成图像的显示系统。它有两种工作方
式:恒流模式、恒高模式。
STM的工作模式
恒电流模式
• 利用一套电子反馈线路控制隧道电流,使 其保持恒定。再通过计算机系统控制针尖 在样品表面扫描,即是使针尖沿 x、y 两个 方向作二维运动。由于要控制隧道电流不 变,针尖与样品表面之间的局域高度也会保 持不变,因而针尖就会随着样品表面的高 低起伏而作相同的起伏运动,高度的信息 也就由此反映出来。这就是说,扫描隧道 电子显微镜得到了样品表面的三维立体信 息。这种工作方式获取图像信息全面,显 微图象质量高,应用广泛。