Как осуществляется модификация поверхности диэлектрика для туннельной микроскопии

Принцип работы туннельного микроскопа основан на прохождении электроном потенциального барьера, который образован разрывом электрической цепи — небольшим промежутком между зондирующим микроострием и поверхностью образца. Между металлическим острием и поверхностью исследуемого проводника прикладывают электрическое напряжение и острие приближают к поверхности образца до появления туннельного тока. Для получения изображения поверхности металлическое острие перемещают над поверхностью образца, поддерживая постоянной величину туннельного тока. При этом траектория движения острия по сути дела совпадает с профилем поверхности, острие огибает возвышенности и отслеживает углубления.

Сканирующий туннельный микроскоп применяют для исследования проводящих поверхностей. Изображения, которые получают с помощью этого микроскопа дают информацию о пространственном распределении плотности электронных состояний вблизи поверхности. Образно говоря, туннельный микроскоп видит распределение электронных облаков вблизи поверхности. Рассмотрим систему, состоящую из металлической подложки 1, диэлектрического туннельно-прозрачного слоя 2 и игольчатого электрода 3.Предположим, что механические свойства диэлектрика и игольчатого электрода таковы, что они нагружаются по закону Гука за счет электростатического взаимодействия электродов и после электромагнитного импульса рельеф поверхности подложки не изменяется.

При входе в подложку электронный пучок растекается в ней, в результате возникает сила F, оказывающая давление на подложку в области растекания. Если давление будет превышать напряжение начала пластического течения материала подложки, то возможно локальное изменение свойств. Этому способствует то, что электронный пучок, входящий в подложку, вызывает ее разогрев, снижая напряжение пластического течения материала.

Дата добавления: 2014-11-20