작동 방식은 다음과 같습니다.
* 양자 터널링 : STM은 Quantum Tunneling이라는 현상에 의존합니다. 전자는 고전적으로 뛰어 넘을 에너지가 충분하지 않더라도 작은 간격을 통해 "터널"할 수 있습니다.
* 날카로운 팁 : STM은 매우 날카로운 팁을 사용하며 일반적으로 텅스텐이나 백금과 같은 금속으로 만들어졌습니다. 이 팁은 연구중인 샘플의 표면에 매우 가깝습니다.
* 전압 바이어스 : 팁과 샘플 사이에 작은 전압이 적용됩니다. 양자 터널링으로 인해 팁과 샘플 사이에 흐르는 전류가 생성됩니다.
* 스캔 : 그런 다음 팁은 샘플의 표면을 가로 질러 라인별로 래스터 패턴으로 이동합니다.
* 높이와 전류 : 팁이 스캔함에 따라 터널링의 강도는 팁과 표면 원자 사이의 거리에 따라 전류가 변합니다. 이러한 전류 변경은 표면 지형을 매핑하고 이미지를 만드는 데 사용됩니다.
주요 기능 :
* 원자 해상도 : STM은 원자 분해능을 달성 할 수 있으며, 이는 개별 원자와 분자를 나타낼 수 있습니다.
* 표면 감도 : 재료의 표면 구조에 매우 민감합니다.
* 다목적 : STM은 금속, 반도체 및 생물학적 분자를 포함한 광범위한 재료를 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
기타 기술 :
STM은 원자 수준에서 이미징을위한 강력한 도구이지만 원자와 분자를 연구하는 데 사용되는 다른 기술이 있습니다.
* 투과 전자 현미경 (TEM) : 전자 빔을 사용하여 매우 얇은 샘플의 이미지를 만듭니다.
* 원자력 현미경 (AFM) : 팁과 샘플 표면 사이의 힘을 측정합니다.
* X- 선 결정학 : X- 레이를 사용하여 분자의 3 차원 구조를 결정합니다.
이러한 기술은 STM과 함께 과학자들에게 원자와 분자의 미세한 세계를 탐색하는 필수 도구를 제공합니다.
