上海光学仪器厂
-
/ 五十年历史,重铸辉煌 /
上海光学仪器厂 五十年历史,重铸辉煌
-
/ 上海光学仪器厂介绍 /
上海光学仪器厂，曾经为发展民族工业，填补国内空白，奠定了国家光学工业的系列化， 并先后与德国蔡司-欧波同（ZEISS-OPTON）、徕卡（LEICA）等国际著名光学公司合作生产各类精密光学仪器。
讨论扫描穿隧式显微镜的设计原理
扫描穿隧式显微镜原理
扫描穿隧式显微镜是利用量子穿隧效应探测晶体表面原子结构的仪器。此文进一步讨论扫描穿隧式显微镜的设计原理。
其主要利用的物理原理是量子穿隧效应，这是一种运用在原子世界的量子特性，无法以古典观点加以解释。古典力学中，波动与粒子为不同的类别，一般物质属粒子，其运动须遵守牛顿运动定律；若将一物体丢向一面硬墙，该物体绝不可能穿墙而过。然而在原子世界中，物质具有波动和粒子的特性，即波粒二象性，运动模式须遵守异于古典的量子力学；因具有波动的性质，当很多电子撞击一层很薄的障碍物时，电子有不为零的机率穿过电位障壁，并产生穿隧电流。穿隧电流与障碍物厚度成指数函数递减，大约当厚度增加一埃，穿隧电流会衰减为原来的十分之一，可见穿隧电流对障壁厚度非常敏感；利用此特性即可建构一台具原子解析度的显微镜。
若探针尖端够尖，并和样品维持在能产生穿隧电流的距离之内，此时只要在探针与样品间施加一电场，即可诱发电子穿越电位障壁产生穿隧电流。利用穿隧电流随该距离灵敏的改变，让探针在样品表面上来回扫描，对应记录各点高度值，即能构成样品表面的二维图像。常见的取图法分为两种：
1.定电流取像法：如图一，在扫描过程中固定穿隧电流值，即锁定探针和样品表面间的距离。因此探针必须随样品起伏调整高度，记录调整的高度可绘出样品表面影像。此模式可以容忍扫描高低变化较大的样品，但因调整高度使扫描速率缓慢，较易受低频杂讯的干扰。
2.定高度取像法：如图二，在扫描过程中固定探针高度，因此探针和样品表面间距会随样品高低起伏改变，同时改变穿隧电流值。直接记录穿隧电流值，并利用电流值和该距离的关系式，即可绘出样品表面影像。此模式可作快速扫描，但若扫描样品的表面起伏过大，易造成探针损坏。
转载需说明，文章来源于：http://www.shoif.com/old_version/3033.shtml