探針顯微技術sppt課件(已修改)
2025-05-15 23:57 本頁面
【正文】 ? 顯微技術是人們認識材料微觀結構的重要途徑，其發(fā)展歷程是從光學顯微鏡 —— 電子顯微鏡 —— 掃描探針技術。 ? 一般的光學顯微鏡的分辨率 250nm, ? 掃描電子顯微鏡（橫向分辨率 3－ 5nm），不能用來直接觀察分子和原子。 ? 掃描探針技術（ STM橫向 － nm，縱向） ,可以直接觀察分子、原子。 第一代為光學顯微鏡 1830年代后期為 所發(fā)明；它使人類 “ 看 ”到了致病的細菌、微生物和微米級的微小物體，對社會的發(fā)展起了巨大的促進作用，至今仍是主要的顯微工具 .一般的光學顯微鏡的分辨率250nm 第二代為電子顯微鏡 20世紀三十年代早期盧斯卡（ ）發(fā)明了電子顯微鏡，使人類能”看”到病毒等亞微米的物體，它與光學顯微鏡一起成了微電子技術的基本工具。掃描電子顯微鏡（橫向分辨率 3－ 5nm），不能用來直接觀察分子和原子。 第三代為掃描探針顯微鏡 也可簡稱為納米顯微鏡。 1981年葛賓尼和羅雷爾發(fā)明了 掃描隧道顯微鏡（ STM）， 使人類實現(xiàn)了觀察單個原子的原望； 1985年比尼格應奎特（ ）發(fā)明了可適用于非導電樣品的 原子力顯微鏡（ AFM）， 也具有原子分辨率，與掃描隧道顯微鏡一起構建了掃描探針顯微鏡（ SPM）系列。掃描探針技術（ STM橫向 － nm，縱向 ） ,可以直接觀察分子、原子。 STM使人類第一次能夠 實時地 觀察單個原子在物質表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關的物化性質 ，在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景，被國際科學界公認為 20世紀 80年代世界十大科技成就之一．為表彰 STM的發(fā)明者們對科學研究所作出的杰出貢獻， 1986年賓尼和羅雷爾被授予諾貝爾物理學獎金． 三代顯微鏡的觀察范圍及典型物體 掃描探針顯微鏡的特點 分辨率 工作環(huán)境 樣品環(huán)境 溫度 對樣品 破壞程度 檢測深度 掃描探針顯微鏡 原子級 () 實環(huán)境、大氣、溶液、真空 室溫或低溫 無 100μ m量級 透射電鏡 點分辨(~) 晶格分辨(~) 高真空 室溫 小 接近 SEM,但實際上為樣品厚度所限，一般小于 100nm. 掃描電鏡 6~10nm 高真空 室溫 小 10mm (10倍時 ) 1μ m (10000倍時 ) 場離子顯微鏡 原子級 超高真空 30~80K 有 原子厚度 相較于其它 顯微鏡技術的各項性能指標比較 ? 掃描探針技術（ SPM）實際上一類顯微術的總稱，都是在掃描隧道顯微鏡的基礎上發(fā)展起來的，
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