探針顯微技術sppt課件-文庫吧資料
2025-05-09 23:57本頁面
【正文】 行數(shù)據(jù)存儲。 ? 例如：用 STM進行超高密度數(shù)據(jù)存儲 —— 熱化學燒孔存儲技術，利用 STM針尖的高度局域化的隧道電流的焦耳熱，誘導電荷轉移復合物表面發(fā)生局部熱化學氣化分解反應，形成納米尺寸的信息孔陣。 ? 例如，研究原位表面的化學反應，表面吸附、表面催化、電化學腐蝕等。 ? 雖然 STM圖像不能簡單地歸結為原子的空間排布，對 STM圖像的解釋，通過量子化學的理論計算，并結合表面分析技術（如 AES、 XPS等）結合起來，綜合分析，數(shù)據(jù)間相互印證等方法綜合運用。 ? STM的圖像并不直接反映表面原子核的位置， STM圖像反映的是樣品表面波函數(shù)的起伏，當 Vb偏壓改變時，探測到的是不同的表面波函數(shù)。 ? 3 數(shù)據(jù)采集處理（微機） ? STM的主要技術指標是分辨率，常用高定向石墨HOPG作為檢測標樣，如能測得表面的原子排列圖像，即 STM儀器處于正常的工作狀態(tài)， HOPG中有三種原子： A處兩層原子重疊， B處只有上層而無下層， C處只有下層而無上層。 ? 2 三維掃描和控制器件 ? STM橫向分辨率為 ～ ， xy方向的掃描范圍一般在幾－幾百 nm，與其深度分辨率 適應，通常用壓電陶瓷管的三維控制器件。 ? 針尖的曲率曲徑約為 ，可以得到原子級分辨率的圖像，在進入隧道電流狀態(tài)后針尖尖端處往往能夠形成單原子尖，針尖的制備是 STM中的關鍵問題，常用機械加工鉑銥合金針尖，或用化學腐蝕的方法制取鎢的針尖。 ? 針尖沿著 x/y方向掃描，就可以得到表面三維的數(shù)據(jù)，從而得到表面原子的分布，通過計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，轉化成圖象直接顯示出來，也可以將數(shù)據(jù)轉化成三維圖象。 ? 恒流：保持隧道電流 I不變，使針尖上下移動而改變高度 Z。當 Z增加 ， I減小 10倍，可見隧道電流 I對樣品表面的起伏是非常敏感的（縱向分辨率可達 ），當 R和 Z都小到原子尺度時，就可以得到樣品表面原子排列和原子形態(tài)的清晰的圖象。此時，如果在兩金屬或半導體上施加電壓，則電子定向流動，形成隧道電流。當兩金屬靠得很近時，表面的電子云可以相互滲透，即金屬 1的透射波 ψT1與金屬 2的透射波 ψT2相互重疊，在兩金屬間形成電流，這一現(xiàn)象被稱為隧道效應，由此產(chǎn)生的電流為隧道電流。 ? （ 5）可以在不同條件下，如真空、大氣、常溫、低溫、高溫、溶液等條件下工作，不需要特別備制樣品，對樣品無損傷，能在緩沖溶液中直接觀察生物樣品的表面結構，能在高溫環(huán)境下工作。 ? AFM可用于非導體，但要求樣品的粘度不能太大，否則將直接影響分辨率。 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
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