廣州市本原納米儀器有限公司
主營產(chǎn)品: 顯微鏡
掃描隧道-探針-原子力顯微鏡-本原納米儀器
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NANOVISUAL教學(xué)型掃描隧道顯微鏡
NanoVisual是針對高等院校實驗課程和中學(xué)素質(zhì)教育而設(shè)計的教學(xué)型掃描隧道顯微鏡(STM)。 |
主要性能(NanoVisual教學(xué)型掃描隧道顯微鏡) | ||
簡約化的掃描隧道顯微鏡(STM)探頭,初學(xué)者只需經(jīng)簡單的培訓(xùn)即可掌握操作方法 | ||
具有I-V曲線等測量分析功能 | ||
具有圖形刻蝕模式和矢量掃描模式的納米加工技術(shù) | ||
樣品尺寸直徑30mm、厚度10mm | ||
主控制系統(tǒng)采用德州儀器(TI)32位數(shù)字信號處理器(DSP),每秒可實現(xiàn)高達10億次32位運算 | ||
主控制系統(tǒng)采用10M/100M快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet 10/100)與計算機連接 | ||
全數(shù)字控制,系統(tǒng)狀態(tài)、儀器類型、掃描器和探針架參數(shù)智能識別和控制 | ||
基于Windows 10/8/7/Vista/XP/2000/9X的在線控制軟件和后處理分析軟件 | ||
掃描圖像BMP/TIFF全兼容文件格式,當前全部工作環(huán)境參數(shù)同步保存 | ||
針尖表征及圖像重建功能(針尖形貌估計/圖像重建/用已知針尖重建圖像) | ||
按功能模塊劃分的縱向插卡式結(jié)構(gòu),便于日后系統(tǒng)維護和升級 | ||
可附加第二顯示器和光學(xué)顯微輔助系統(tǒng) |
技術(shù)指標(NanoVisual教學(xué)型掃描隧道顯微鏡) | |
系統(tǒng)功能 | 掃描隧道顯微鏡(STM) |
分辨率 | 橫向 0.1nm, 垂直 0.01nm(以石墨晶體標定) |
參數(shù)性能 | 電流檢測靈敏度:≤10pA |
電子控制系統(tǒng) | 中央處理器:德州儀器(TI)32位數(shù)字信號處理器(DSP),運算速度150MHz |
機械性能 | 樣品尺寸:可達直徑30mm,厚度10mm |
軟件系統(tǒng) | 基于Windows 10/8/7/Vista/XP/2000/9X的在線控制軟件和后處理軟件 |
附錄:掃描隧道顯微鏡(STM)的原理 1 掃描隧道顯微鏡(STM)[1,2] 掃描隧道顯微鏡(STM)的基本原理是利用量子理論中的隧道效應(yīng)。將原子線度的極細探針和被研究物質(zhì)的表面作為兩個電極,當樣品與針尖的距離非常接近時(通常小于1nm),在外加電場的作用下,電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極。這種現(xiàn)象即是隧道效應(yīng)。隧道電流I是電子波函數(shù)重疊的量度,與針尖和樣品之間距離S和平均功函數(shù)Φ有關(guān): Vb是加在針尖和樣品之間的偏置電壓,平均功函數(shù),分別為針尖和樣品的功函數(shù),A 為常數(shù),在真空條件下約等于1。掃描探針一般采用直徑小于1mm的細金屬絲,如鎢絲、鉑―銥絲等;被觀測樣品應(yīng)具有一定導(dǎo)電性才可以產(chǎn)生隧道電流。
從掃描隧道顯微鏡(STM)的工作原理可知,在掃描隧道顯微鏡(STM)觀測樣品表面的過程中,掃描探針的結(jié)構(gòu)所起的作用是很重要的。如針尖的曲率半徑是影響橫向分辨率的關(guān)鍵因素;針尖的尺寸、形狀及化學(xué)同一性不僅影響到掃描隧道顯微鏡(STM)圖象的分辨率,而且還關(guān)系到電子結(jié)構(gòu)的測量。因此,地觀測描述針尖的幾何形狀與電子特性對于實驗質(zhì)量的評估有重要的參考價值。掃描隧道顯微鏡(STM)的研究者們曾采用了一些其它技術(shù)手段來觀察掃描隧道顯微鏡(STM)針尖的微觀形貌,如SEM、TEM、FIM等。SEM一般只能提供微米或亞微米級的形貌信息,顯然對于原子級的微觀結(jié)構(gòu)觀察是遠遠不夠的。雖然用高分辨TEM可以得到原子級的樣品圖象,但用于觀察掃描隧道顯微鏡(STM)針尖則較為困難,而且它的原子級分辨率也只是勉強可以達到。只有FIM能在原子級分辨率下觀察掃描隧道顯微鏡(STM)金屬針尖的頂端形貌,因而成為掃描隧道顯微鏡(STM)針尖的有效觀測工具。日本Tohoku大學(xué)的櫻井利夫等人利用了FIM的這一優(yōu)勢制成了FIM-STM聯(lián)用裝置(研究者稱之為FI-STM)[3],可以通過FIM在原子級水平上觀測掃描隧道顯微鏡(STM)掃描針尖的幾何形狀,這使得人們能夠在確知掃描隧道顯微鏡(STM)針尖狀態(tài)的情況下進行實驗,從而提高了使用掃描隧道顯微鏡(STM)儀器的。 2 掃描隧道顯微鏡(STM)的局限性與發(fā)展[5] 盡管掃描隧道顯微鏡(STM)有著EM、FIM等儀器所不能比擬的諸多優(yōu)點,但由于儀器本身的工作方式所造成的局限性也是顯而易見的。這主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
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