Како ради скенирајући тунелски електронски микроскоп
Начин рада
Иако су конфигурације скенирајућих тунелских електронских микроскопа различите, сви они укључују следећа три главна дела: механички систем (тело огледала) који покреће сонду да се креће тродимензионално у односу на површину проводног узорка и користи се за контролу и прати сонду. Електронски систем за растојање од узорка и систем приказа за претварање измерених података у слике. Има два режима рада: режим константне струје и константан високи режим.
Режим константне струје
Тунелска струја се контролише и одржава константном помоћу електронског кола повратне спреге. Затим компјутерски систем контролише врх игле да скенира на површини узорка, односно да се врх игле помера дводимензионално дуж к и и правца. Пошто тунелску струју треба контролисати да буде константна, локална висина између врха игле и површине узорка ће такође остати константна, тако да ће врх игле вршити исто таласасто кретање са успонима и падовима површине узорка, а информације о висини ће се одразити у складу са тим. изаћи. То јест, скенирајући тунелски електронски микроскоп добија тродимензионалне информације о површини узорка. Ова метода рада добија свеобухватне информације о слици, висококвалитетне микроскопске слике и широко се користи.
Режим константне висине
Одржавајте константну апсолутну висину врха игле током процеса скенирања узорка; тада ће се променити локално растојање између врха игле и површине узорка, а сходно томе ће се променити и величина тунелске струје И; промену тунелске струје И рачунар ће снимити и претворити у слику. Сигнал се приказује и добија се микроскоп скенирајућим тунелским микроскопом. Овај начин рада је погодан само за узорке са релативно равним површинама и појединачним компонентама.
принцип
Скенирајући тунелски микроскоп је нова врста микроскопског уређаја за разликовање површинске морфологије чврстих тела детекцијом тунелске струје електрона у атомима на површини чврсте масе према принципу тунелског ефекта у квантној механици.
Због тунелског ефекта електрона, електрони у металу нису потпуно ограничени унутар границе површине, односно густина електрона не пада нагло на нулу на граници површине, већ се експоненцијално распада изван површине; дужина распада је око 1 нм, што је мера површинске баријере за побег електрона. Ако су два метала веома близу један другом, њихови електронски облаци могу да се преклапају; ако се између два метала примени мали напон, може се приметити електрична струја (названа тунелска струја) између њих.
