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UHV-STM


扫描隧道显微镜(STM)于1981年由IBM实验室Gerd Binning和Heinrich Rohrer发现,使人类进入直接观测原子和操纵原子的时代,两人也因此获得了1986年的诺贝尔物理学奖。几十年来,STM在凝聚态物理、化学、生物、材料等各个学科领域得到了广泛的应用,被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。

 

工作原理:

STM通常由扫描针尖、样品、三维扫描控制器(压电陶瓷)、减震系统、控制系统、控制软件等几部分组成。其物理机制是量子隧穿原理。当针尖和样品之间加有偏压,而且针尖与样品的表面非常接近时,样品上的电子有一定几率隧穿进入针尖,产生的隧道电流可以被仪器所检测。隧道电流对针尖和样品的间距非常敏感,因此所得到的STM图像能够与样品表面的形貌起伏相关联。如果距离减小0.1nm,电流将增加一个数量级。有恒流模式和恒高模式两种工作方式。STM所观察的样品必须有一定程度的导电性,通常是导体或者半导体。

原理图如下所示:

 

  


 

本课题组拥有SPECS超高真空扫描隧道显微镜及附属样品处理制备系统,可在超高真空环境下进行样品的原位制备及观测。


课题组UHV-STM展示:



UHV-STM正视图



   UHV-STM侧视图

                     

                       

                                       

Scanning Stage

  SPM Chamber

Prep Chamber