Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Skaningowamikroskopiatunelowaniaimikroskopiasiłatomowych
1.3.1.TechnikaSTM
21
Efekttunelowaniamożnazaobserwowaćtylkowtedy,gdydwaprzewodnikilub
półprzewodnikizostanązbliżonedosiebienaodległośćatomową.Jedenztych
obiektówjestbadanąpróbką,drugizaśdetektoremelektronów,czyliprądu.Po-
winnotobyćostrze,najlepiejośrednicyjednegoatomu(cf.równaniawczęści
teoretycznej).Kolejnymelementemukładujestmiernikprąduowysokiejczu-
łości,zdolnymierzyćprądrzędupikoamperów.Abyotrzymaćobrazbadanej
próbki,aniepomiarpunktowy,potrzebnyjestsystemdoprzesuwaniajednego
zdwóchprzewodników,takzwanyskaner,coumożliwiapomiarprąduwróżnych
miejscachpowierzchni.Dopełnieniemukładujestoczywiściesystemrejestrujący
zebranedaneiprzekształcającywartościprądunaobraziwłaściwościpowierzch-
nizgodniezrównaniami(1.12)–(1.19).Wskróciemożnapowiedzieć,żewiększy
prądoznaczamniejsząodległość,czyliwyższyelementnapowierzchni,np.wy-
stającyatom.Możliwejestwięcbadaniestrukturykrystalicznejimorfologii(mi-
kroskopiatunelowania).Tensamefektmożeteżwynikaćzezmianyoddziaływań
związanychzróżnicamiwpracywyjściaelektronuzróżnychmiejscpowierzchni
badanejpróbki.Możliwejestwięcbadaniewłaściwościfizykochemicznychpróbki
(spektroskopiatunelowania).Mikroskoptunelowania(rys.1.3)rejestrujewięc
następującązależność:
i±
f
(
s
,
V
,
I
)
(1.24)
SkanerwmikroskopachSTM/AFMjestwykonanyzmateriałupiezoelektrycz-
nego.Piezoelektrykiodznaczająsięwysokąodtwarzalnościązmianywymiarów
podwpływempotencjałuelektrycznego.Skaneremwpierwszychmikroskopach
STMbyłytrzykryształypiezoelektryczneumożliwiająceikontrolującezmianę
urządzenie
kontrolno-sterujące
i
y
i
i
x
z
y
próbka
z
i
ostrze
v
x
skaner
–y
+x
+x+y
–x
+y
Rys.1.3.Schematmikroskoputunelowania.Zprawejstronypokazanyjestrurkowykryształ
zmateriałupiezoelektrycznego
