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激光共焦扫描显微镜结构说明介绍
点击次数:224 发布时间:2017-12-19
     物质的表面结构往往是十分复杂的,这是因为表面处于体相原子的中止面上。这种特殊的状态造成表面几个原子层内原子的排列往往与体相不同。已经证实在许多情况下,表面形成超晶格结构可使表面自由能达到zui小值,即形成表面重构。扫描隧道显微图像还揭示了顶层原子下存在不均匀的波纹结构。
    激光共焦扫描显微镜是扫描探针显微镜家族中的*个成员,是由 G Binnig 和H Rohrer在1981年发明的,他们因此而获得诺贝尔物理学奖。激光共焦扫描显微镜的主要原理是利用量子力学中的隧道贯穿效应,其核心部件是一个能在样品表面进行扫描、与样品之间保持一定偏压、其直径为原子尺度的探针。在通常的低电压下,分离的针尖与样品之间(相当于两个电极)具有很大的阻抗,阻止电流通过,称为势叠。当针尖与样品非常靠近时,其间的势叠变得很薄,电子云相互重迭,在针尖与样品之间施加一电压,电子就可以通过隧道效应由针尖转移到样品或从样品转移到针尖,形成隧道电流。通过记录隧道电流的变化就可以获得样品表面的微观信息。STM要求样品表面与针尖具有导电性。
    激光共焦扫描显微镜有两种成像模式:恒流模式和恒高模式。在恒流模式中,激光共焦扫描显微镜通过反馈系统不断调节针尖与样品表面每个检测点上的距离,使隧道电流保持一个不变的恒值,测定扫描头上针尖与样品表面的高度变化就可获得样品表面形貌等微观信息。在恒高模式中,针尖始终保持在样品上方一个恒定的高度上,隧道电流随着样品表面形貌等微观特性的改变而变化,通过检测每个测量点上的电流变化来获得样品表面微观信息。在恒高模式中,扫描头不需要上下移动,从而加快了扫描速度。
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