响应式图像

STM恒高模式

在STM中,在尖锐的导电尖端和导电样品之间施加偏置电压,因此当样品从尖端到达几埃时,会出现隧道电流,这表明尖端非常接近样品。在恒定高度模式(CHM)下,STM扫描仪仅在平面上移动吸头,以便吸头和样品表面之间的电流可视化样品浮雕。因为在这种模式下不需要调整表面高度,所以可以获得更高的扫描速度。仅当样品表面非常平坦时才可使用CHM,因为高于5-10 A的表面波纹会导致吸头碰撞。仍然存在弱反馈,以保持恒定的平均吸头样本距离。由于通过电流获得了表面结构的信息,

STM甚至在环境条件下也能为某些样品提供真正的原子分辨率。扫描隧道显微镜可用于研究导电表面或非导电薄膜以及沉积在导电基板上的小物体。

在测量过程中记录的隧道电流足够小-高达0.03 nA(使用特殊的STM探头-高达0.01 nA),因此也可以研究低电导率的表面,特别是生物物体。

在STM的缺点中,可以提及某些表面的结果解释的复杂性,因为STM研究模式下接收的表面图像不仅取决于表面起伏,还取决于状态的密度,偏置电压的符号和值,电流值等。例如,在高度取向的热解石墨表面上,每个人只能看到第二个原子。它涉及波函数状态密度的特殊安排。


References

1.Rep. Prog. Phys. 55, 1165-1240 (1992).