掃描隧道顯微鏡將一根5mm以上鉑銥合金絲放在丙酮中洗盡取出后用經(jīng)清洗剪

【實驗內(nèi)容1、針

學號 院（系：物理將一根5mm以上的鉑銥合金絲放在中洗盡取出后用經(jīng)的剪刀剪尖在放入丙酮中洗幾下。將探針后部略微彎曲，頭部的金屬管中固定，針尖露出頭部約5mm。23STM0．5nA，用軟件中“自動調(diào)整距離”來達到有效區(qū)。5【數(shù)據(jù)圖像圖1.Cu的STM二維圖 圖2.Cu的STM三維圖學號：PB07203143：院（系：物理圖3.Au的STM二維圖 圖4.Au的STM三維圖【思考題1、恒流模式和恒高模式各有什么特點恒流模式的特點是利用一套電子反饋線路控制隧道電流I，使其保持恒定。再通過計算機系統(tǒng)控制針尖在樣品表面掃描，即是使針尖沿xy兩個方向作二維運動。由于要控制隧道電流I不變，針尖與樣品表面之間的高度差也保持不變，因而針尖就會隨著樣品表面的高低起伏而作相同的起伏運動，高度的信息也就由此反映出來。但是，由于針尖作二維運動，必將對高度的判斷有一定的滯后性，且通過電子反饋電路控制針尖的運行也會造成一定的誤差，即隧道電流I有微小變化。不過，用恒流模式測得的樣品表面的三維信息，獲取的圖象信息全面，顯微圖象質(zhì)量高，所以應用廣泛。恒高模式的特點是在對樣品進行掃描過程中保持針尖的絕對高度不變。所以針尖與樣品表面的高度差將發(fā)生變化，隧道電流I的大小也隨著發(fā)生變化。通過計算機記錄隧道電流的變化，并轉(zhuǎn)換成圖像信號顯示出來，即得到了STM顯微圖像。相比較恒流模式，恒高模式的誤差更小，測量更準確，但這種工作方式僅適用于樣品表面較平坦、且組成成分單一(如由同一種原子組成)的情形，所以應用不是很廣泛。2、不同方向的針尖與樣品間的偏壓對實驗結(jié)果有何影響針尖方向不同，導致針尖與樣品的有效面積差別很大。1由公式I∝??b??????(?????2S)SI的影響是指數(shù)關(guān)系，所以針尖方向不同I影響非常大。如果針尖的尖部對準樣品，則較小，實驗效果較好；如果針尖沒有對準樣品，則很大，甚至超過鉑銥合金的直徑，有可能觀察不到結(jié)果。針尖與樣品間的偏壓是指加在針尖和樣品之間、用于產(chǎn)生隧道電流的電壓真實值。這一數(shù)值設定越大，針尖和樣品之間越容易產(chǎn)生隧道電流，恒電流模式中保持的恒定距離越小，恒高度掃描模式中產(chǎn)生的隧道電流也越大。“針尖偏壓”值一般設定在“50-100mV”范圍左右。3、隧道電流設置的大小意味著什么電流設定的數(shù)值意味著恒電流模式中要保持的恒定電流，也代表著恒電流掃描過程中針尖與樣品表面之間的恒定距離。該數(shù)值設定越大，這一恒定距離也越小。4、若隧道電流能在2%范圍內(nèi)保持不變，試估算樣品表面的高度測量的誤差 由I∝??b??????(?????2S)，得dI