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2025-01-17 16:21本頁(yè)面
【正文】 的表面形貌。 下圖是 Binnig于 86年提出的 AFM的結(jié)構(gòu)原理圖。有兩個(gè)針尖與兩套壓電晶體控制機(jī)構(gòu)。 微杠桿的力 zsf ???S為彈性系數(shù)； ?z為位移 ? 首先，使樣品 A離針尖 B很遠(yuǎn)，杠桿不受力 ? 使 STM針尖 C靠近杠桿 D，直到觀察到隧道電流 ISTM，并使等于某一設(shè)定值 I0 ? 當(dāng)樣品 A靠近針尖 B時(shí)， B感到 A的吸引力，向左傾，STM電流將減小， STM的反饋系統(tǒng)使 STM針尖向左移動(dòng) ?z，以保持 STM電流不變 ? ?z由 STM的 Pz所加的電壓的變化來(lái)確定 ? 樣品 A和針尖 B之間的相對(duì)距離可由 AFM的 Pz（控制 z向位移的壓電陶瓷）所加電壓和 STM的 Pz所加的電壓確定； ? 表面力的大小和方向由 STM的 Pz所加的電壓的變化來(lái)確定。 因此，就可以求出針尖 B的頂端原子感受到樣品表面力隨距離變化的曲線。 2. 利用 AFM針尖與樣品作用力與針尖進(jìn)入樣品深度的關(guān)系可以測(cè)定樣品的彈性、塑性、硬度性質(zhì)，即 AFM作為納米量級(jí) “ 壓痕器 ” （ nanoindentor） 3. AFM測(cè)量樣品形貌或三維輪廓圖的方法 X射線光電子能譜儀（ XPS） XPS亦稱為化學(xué)分析用電子能譜（ Electron Spectroscopy for Chemical Analysis —ESCA） 分析原理 建立在 Einstein光電子發(fā)射定律（ 光電效應(yīng) ）基礎(chǔ)之上，通過(guò) X射線光子激發(fā)樣品原子內(nèi)殼層電子，產(chǎn)生光電子發(fā)射，或稱為 X射線光電子（能量范圍 10010KEV），測(cè)定其能量可知電子的 結(jié)合能 ，即可確定元素 種類及其狀態(tài) 。 1) 對(duì)孤立原子，光電子動(dòng)能 Ek Ek = h? Eb h?入射光子能量； Eb 電子的結(jié)合能 + h? Ek Eb 2) 固體樣品發(fā)射的光電子動(dòng)能 Ek Ek/ = h? Eb ?s ?s 表面逸出功（功函數(shù)） 3) 實(shí)際儀器中，因分析器與樣品相連，進(jìn)入分析器的光電子動(dòng)能 Ek Ek/ = h? Eb ?A ?A 譜儀功函數(shù) 光電子能譜圖及特征 光電子產(chǎn)額（強(qiáng)度） 光電子動(dòng)能或電子結(jié)合能的分布圖。 主峰或特征峰：表征樣品電子結(jié)合能的一系列光電子譜峰 伴峰：能譜圖中的非光電子峰 原子所處化學(xué)環(huán)境不同，內(nèi)殼層電子結(jié)合能會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致譜峰位移，因此可以測(cè)定價(jià)態(tài)。 ? 化學(xué)位移： ? 伴峰與譜峰分裂 光電子譜儀
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