掃描穿隧顯微儀(Scanning Tunneling Miscroscopy；STM)

一、簡(jiǎn)介：
掃描穿隧顯微儀(Scanning Tunneling Miscroscopy；STM)
是一種應(yīng)用于『磊晶成長(zhǎng)』、『表面原子動(dòng)態(tài)』、『?jiǎn)卧��?單分子操縱』、『奈米結(jié)構(gòu)研究』等領(lǐng)域威力相當(dāng)強(qiáng)大的工具。在我們實(shí)驗(yàn)室中，將掃描穿隧顯微儀的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于觀察金屬與半導(dǎo)體在奈米尺度下的原子或粒子行為。

二、實(shí)驗(yàn)原理：
1.穿隧效應(yīng) （Quantum Tunneling theory）
2.侷域電子態(tài)密度（Local Density of tate；LDOS）：STM可以去探測(cè)表面結(jié)構(gòu)的主要原因。
3.STM取像方法一般分成三種：
（1）定電流法(Constant-current mode)
（2）定高度法(Constant-height mode)
（3）穿隧電流影像能譜(Current imaging tunneling spectroscopy；CITS)
4. 壓力對(duì)樣品表面與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
5. 利用歐杰電子能譜儀（AES）訊號(hào)來(lái)計(jì)算鋪覆薄膜的層數(shù)

場(chǎng)離子顯微鏡(Field Ion Microscopy，F(xiàn)IM)
一、簡(jiǎn)介:
在表面技術(shù)當(dāng)中，場(chǎng)離子顯微鏡(Field Ion Microscopy，F(xiàn)IM)是第一個(gè)具有原子解析度的顯微術(shù)。
藉由尖銳樣品達(dá)成的大電場(chǎng)，使成像氣體游離后在螢光屏上顯現(xiàn)真實(shí)空間的原子影像，并且具有下列幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：
(1)利用低溫的場(chǎng)蒸發(fā)(field evaporation) 7過(guò)程，得到一個(gè)乾淨(jìng)、 接近完美的樣品表面；并且利用場(chǎng)蒸發(fā)的技術(shù)，可以深入樣品內(nèi)部探測(cè)晶體的結(jié)構(gòu)及晶格的缺陷。
(2)在同一個(gè)樣品表面的場(chǎng)離子影像中，同時(shí)具有不同切面的原子平臺(tái)，可供研究。
(3)可控制的原子平臺(tái)大小及蒸鍍?cè)�子�?shù)目，使我們可以清楚觀察吸附原子的運(yùn)動(dòng)以及在臺(tái)階附近的邊界效應(yīng)(boundary effect)。
(4)由于樣品溫度容易控制，能夠?qū)ξ�附原子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的活化位障做定量的量測(cè)。
(5)在某些特定例子中，具有元素分析的功能，如離子飛行時(shí)間(time-of-flight)６的量測(cè)、異種原子場(chǎng)蒸發(fā)電壓的不同等等。
在金屬表面超薄膜成長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，利用場(chǎng)離子顯微鏡，我們不但可以一層一層地記錄下場(chǎng)離子的影像，
以此描繪出薄膜成長(zhǎng)結(jié)構(gòu)；同時(shí)，對(duì)于不同的原子過(guò)程可以做獨(dú)立性的量測(cè)，得到個(gè)別原子過(guò)程的能量，使我們能夠建立正確的成長(zhǎng)模型
實(shí)驗(yàn)原理
　（１）場(chǎng)離子化的原理
�。ǎ玻﹫�(chǎng)蒸發(fā)和場(chǎng)退吸附的原理

（１）場(chǎng)離子化的原理：
針尖表面，當(dāng)表面電場(chǎng)達(dá)到約幾個(gè)V/A時(shí)，表面突出原子會(huì)吸附一顆成像氣體，其馀成像氣體在表面一直做跳躍運(yùn)動(dòng)，當(dāng)落在離子化圓盤內(nèi)時(shí)，便可能丟失一個(gè)電子而成為離子

（２）場(chǎng)蒸發(fā)和場(chǎng)退吸附的原理：　　　　
場(chǎng)離子化發(fā)生時(shí)，成像氣體與金屬表面的相對(duì)位置與能量的關(guān)係，電子能量必須大于金屬的費(fèi)米能量。
若電子能量恰等于費(fèi)米能量，此時(shí)成像氣體與金屬表面的距離為臨界距離。

研究方向 
<氫、氧誘發(fā)鎳表面金字塔型單原子針尖>

<鈀在鎢(211)表面一維通道上之長(zhǎng)程交互作用>

<利用掃瞄探針顯微鏡探測(cè)鈷鎳及鈷鎳複合奈米粒子>

<鈷在鉑上形成超尖磁性奈米針尖之硏究>

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