Zakład Fizyki Powierzchni i Nanostruktur UMCS
Dziś jest 28.03.2017 | Licznik odwiedzin: 71486
Podstawy teoretyczne mikroskopi tunelowej
Efekt tunelowy
Co my widzimy?
STS
Budowa i zasada działania mikroskopu tunelowego
Budowa i zasada działania
Szczegóły skanowania
Tryby pracy STM
Przygotowanie powierzchni
Ultra wysoka próżnia
Skaner
Ostrze
Tłumienie wibracji
Mikroskopy rodziny STM
Obrazowanie i analiza pomiarów
Obrazowanie i analiza - wstęp
Struktura danych
Korekcja tła
Profil liniowy
Histogram
Transformata Fouriera
Filtrowanie danych
Reprezentacja 3D
Rheed
Rheed_wstęp
Galeria obrazów z STM
Galeria obrazów
Nanotechnologia
Czym jest nanotechnologia?
Różności
Prefixy systemu SI
Hodowla kryształów
Wybrane dane półprzewodników
Quantum Mechanic Animation
Tryby pracy mikroskopu PDF Drukuj E-mail

Zasadniczo każdy STM oferuje nam kilka metod pracy.Omówie tu trzy najważniejsze metody.

Tryb stałej wysokości(CHM - Constant Height Mode)

Ostrze przemieszcza się w płaszczyznie poziomej, na stałej wysokości. Prąd tunelowy zmienia się wraz z topografią badanej próbki i lokalnych własności elektronowych. Prąd tunelowy zmierzony w każdym punkcie nad powierzchnią próbki tworzy zbiór danych na podstawie których powstaje topograficzny obraz badanego materiału [ 7 ].

Rysunek 2.3.1: Schemat pracy mikroskopu w trybie stałej wysokości.

Tryb stałego prądu(Constant Current Mode)

Wykorzystuje się tu ujemne sprzężenie zwrotne zapewniające stałą wartość prądu tunelowego.Uzyskuje się to poprzez dopasowanie położenia skanera nad każdym punktem pomiarowym , np : kiedy system wykryje wzrost prądu tunelowego to zmienia napięcie doprowadzane do piezoelektrycznego skanera tak by zwiększyć jego odległość i przywrócić ustaloną wartość prądu . W tym przypadku to pionowe przemieszczenia skanera dostarczają danych do tworzenia obrazu .

Rysunek 2.3.2: Schemat pracy mikroskopu w trybie stałego pradu.

Tryb spektroskopowy

W trybie spektroskopowym badamy zależność prądu tunelowego w funkcji napięcia polaryzacji między ostrzem a próbką. Znak polaryzacji określa, czy elektrony tunelują do nie obsadzonych stanów elektronowych próbki, czy też tunelują z obsadzonych stanów w próbce do ostrza. Wielkość przyłożonego napięcia określa, które ze stanów elektronowych mogą brać udział w procesie tunelowania, aktóre nie. Na podstawie badania charakterystyki prądu tunelowego w funkcji przyłożonego napięcia możemy dokonać analizy struktury elektronowej powierzchni.

Dla ustalonej pozycji ostrza nad powierzchnią prąd tunelowy I jest określony przez współczynnik transmisji T oraz funkcje gęstości stanów elektronowych dla powierzchni ρs i ostrza ρt.

[2.3.1]

Pierwsza pochodna prądu tunelowego po napięciu dostarcza informacji o lokalnej funkcji stanów elektronowych w danym punkcie powierzchni, zniekształconej wpływem funkcji gęstości stanów elektronowych ostrza i energetyczną zależnością współczynnika transmisji.

[2.3.2]

W pierwszym przybliżeniu obrazy otrzymane ze zmian prądu tunelowego odzwierciedlają topografie próbki. W gruncie rzeczy jednak prąd tunelowy odpowiada gęstości stanów elektronowych w różnych punktach nad powierzchnią próbki. STM w rzeczywistości wyczuwa liczbę obsadzonych i nie obsadzonych stanów elektronowych blisko powierzchni Fermiego, w zakresie energii określonym przez przyłożone napięcie - czyli tak właściwie to STM nie tyle mierzy fizyczną topografię próbki co odwzorowuje powierzchnię stałego prawdopodobieństwa tunelowania [ 7 ].

Wyszukiwarka
Aktualności
Software
WSxM
Spip
GSxM
Gwyddion
SIESTA
Winshell-LaTeX 4 windows
Polecam
Galeria ScienceGl
Metrial Science
Nanorex
ARPES

| home | sitemap |