大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)--電子顯微技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)-電子顯微技術(shù)系列實(shí)驗(yàn).精品文檔.電子顯微技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)掃描隧道顯微鏡(STM)1蒸發(fā)法真空鍍膜裝置5掃描隧道顯微鏡(STM)圖 1 : 掃描隧道顯微鏡掃描隧道顯微鏡（STM）由STM頭部，電子學(xué)處理部分，減震系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（含軟件）組成。  圖 2 : STM頭部STM頭部由支架、針尖驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（掃描器）、針尖和樣品組成。是STM儀器的工作執(zhí)行部分。  圖 3 : 探針及樣品參考 針尖制備  圖 4 : 機(jī)械成型法制備針尖針尖的材料主要有金屬鎢絲、鉑- 銥合金絲等針尖表面往往覆蓋著一層氧化層，或吸附

2、一定的雜質(zhì)，這經(jīng)常是造成隧道電流不穩(wěn)、噪音大和掃描隧道顯微鏡圖象的不可預(yù)期性的原因。因此，每次實(shí)驗(yàn)前，都要對(duì)針尖進(jìn)行處理。 目前制備針尖的方法主要有電化學(xué)腐蝕法、機(jī)械成型法等。鎢針尖的制備常用電化學(xué)腐蝕法。而鉑- 銥合金針尖則多用機(jī)械成型法。  圖 5 : 安裝探針 圖 6 : 電子學(xué)控制箱電子學(xué)控制箱是儀器的控制部分，主要實(shí)現(xiàn)形貌掃描的各種預(yù)設(shè)的功能以及維持掃描狀態(tài)的反饋控制系統(tǒng)。蒸發(fā)法真空鍍膜裝置圖 1 : 蒸發(fā)法真空鍍膜裝置蒸發(fā)法真空鍍膜裝置由DM-300鍍膜機(jī)和 干涉顯微鏡測(cè)厚設(shè)備組成。  圖 2 : DM-300鍍膜機(jī)本儀器主要由真空系統(tǒng)、鍍膜室（鐘罩）

3、、提升機(jī)構(gòu)、電器控制組成。 可用蒸發(fā)法鍍制光學(xué)元件的各種透射膜、反射膜及各種濾光膜，電學(xué)膜或裝飾性薄膜。 圖 3 : 旋片式機(jī)械泵旋片式機(jī)械泵是一種氣壓傳輸泵，它用油來(lái)保持密封并依靠機(jī)械方法不斷地改變泵內(nèi)吸氣空腔的體積，使被抽容器內(nèi)氣體的體積不斷膨脹從而獲得真空。它是一種低真空泵，常被作為粗抽泵和前級(jí)泵。其性能參數(shù)主要有極限壓強(qiáng)和抽氣速率。 圖 4 : 蒸發(fā)源電阻加熱裝置，通以電流，使蒸鍍材料從固相變?yōu)橐合啵儆梢合嘧優(yōu)闅庀?，再由氣相淀積在襯底上形成薄膜。 圖 5 : 擴(kuò)散泵是一種氣壓傳輸泵，利用高速噴射的油蒸氣和氣體分子碰撞，由于射流具有高流速(約200米/秒)

4、、高密度、高分子量(300-500)，故能有效地帶走氣體分子。工作過(guò)程為油蒸發(fā)-噴射-凝結(jié)，重復(fù)循環(huán)。擴(kuò)散泵不能單獨(dú)使用，一般采用機(jī)械泵為前級(jí)泵，以滿足出口壓強(qiáng)(最大40Pa)，如果出口壓強(qiáng)高于規(guī)定值，抽氣作用就會(huì)停止。 圖 6 : 儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐為置于機(jī)械泵、擴(kuò)散泵之間的真空容器，為防止油蒸氣反擴(kuò)散以及暫停時(shí)機(jī)械泵時(shí)儲(chǔ)存擴(kuò)散泵抽出的氣體。 圖 7 : 干涉顯微鏡干涉儀和顯微鏡的組合，將被測(cè)件和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡面相比較，用光波波長(zhǎng)作為尺子來(lái)衡量工件表面的不平深度，用顯微物鏡進(jìn)行高倍放大后再行觀察和測(cè)量。 圖 8 : CCD圖樣接收器 圖 9 : 干涉顯微鏡的顯微目鏡取下，換上CCD, 把干涉條紋轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)的顯示屏上，便于觀察和測(cè)量。 圖 10 : 計(jì)算機(jī)及軟件薄膜樣品