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扫描隧道显微镜
这种局域技术靠的是针尖和底物之间通过的隧道电流.由于
要穿过隧道,针尖与底物的距离必须小于2nm,当针尖更近时,电
流值显著增加。因此针尖本身也必须是原子尺寸的。针尖材料通
常经过刻蚀,用作针尖的材料有钨,铂/锗或铂/铱合金。产生这种
现象的原因主要是底物和针尖的电子云相互交叠,严格地讲,被扫
描的是底物的电子云密度的形貌而不是原子的形貌。
一般说来,所加的隧道电流是恒定的,相应地针尖的高度是可
调的,因此得到形貌图。改变针尖/底物的偏压并记录每一偏压下
的形貌。由于记录的是电子密度,它随着正、负偏压的改变而变化,
得到谱图信息,这称为电流成像隧道谱(CITS )。然而在此方面的
探索还很少。
最初的大量工作都是于真空条件下在半导体和金属单晶上完
成的。实验结果证实了表面重组和吸附在底物上的物质的存在。
这种研究也能用在电解质溶液中,它需要用底物作工作电极。
因此可以实时地记录成核过程和新相的形成。例如在低于沉积电
势下表面腐蚀和一般意义上的吸附。唯一的局限性是底物必须是
导体或良好的半导体
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