光子扫描隧道显微镜测量折射率图象的初步研究

光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ：Ｐｈｏｔｏｎ Ｓｃａｎｎｉｎｇ ＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）测得的图象不仅与形貌有关,而且与贯穿整个样品的光学参数有关,即有可能用它获取样品折射率图象。本文在理想情况下运用多层薄膜理论,分析了ＰＳＴＭ中各种参量（样品层折射率ｎ１,厚度ｄ１,入射角θ０）对折射率测量的影响。结果表明在适当的样品厚度ｄ１（ｄ１≤λ／８）,能达到较大灵敏度,且无明显假象,结论可供     

提高Fourier变换轮廓术测量精度的新方法

在傅里叶变换轮廓术测量方法中,对离散的条想方设法进行DFT（离散傅里叶变换）运算,存在“栅栏效应”,离散频谱不能完全无误地代表原连续频谱分布,相当于在频域内发生了谱信息损失。为了减小由“栅栏效应”引入的位相误差,采用了对条纹进行空域数值加权和外插补零方法,从而提高FTP的测量精度。计算机模拟证实了所提方法的有效性。     

一种宽范围扫描隧道显微镜

给出了针有表面纳米形貌检测需要而研制的一种实用型宽范围扫描隧道显微镜，扫描范围为４０×４０×１０μｍ＾３，配有一个放大倍数可调的光学显微镜帮助选择视场，可测量较大尺寸试件，实验表明，该ＳＴＭ所测图像清晰，使用方便，结构简单，适于产品化。     

扫描隧道显微镜在相变研究中的应用

阐述了的描隧道显微镜（ＳＴＭ）的工作原理，及其特点，总结了ＳＴＭ在金属、半导体材料的原子结构观察及表面相变等方面的主要研究成果。它包括纯金属及半导体原子结构、表面相变、表面吸附（表面反应）及表面物理沉积过程的动态研究；论述了作者在相变的相结构ＳＴＭ分析实验技术及研究成果。     

场离子-扫描隧道显微镜

由IBM的Binnig和Rohrer发明的扫描隧道显微镜STM是基于与原先的各种表面研究手段完全不同的原理,能直接观察一个个表面原子并能测出每个原子位置上的电子状态的划时代的表面研究装置。STM之所以引起表面科学工作者的注目主要原因是由于它能在极高的空间分辨率(dX/Y～0.1nm,dz～0.01nm)下直接观察表面的原子结构。而且,它不一定需要超高真空条件,而可以在大气或溶液等环境中操作。这是以往任何一种表面研究手段不可能做到的。然而,即使如此,STM也暴露出它的弱点,如操作特性的不稳定性以及操作过程中原子分辨能力的不可控性。很显然主要原因是扫描探针的尖端曲率半径及其稳定性。为了在STM实验中随时监测其扫描探针尖端的原子排列状况,Kuk及Sakurai等人先后设计研制了一种将场离子显微镜FIM和STM组合在一起的复合型场离子-扫描隧道显微境FI-STM。使用这种仪器可以确保在极高的原子分辨的情况下从事STM研究。下面将就FIM的原理、STM的基础、FI-STM的技术细节以及它的应用实例作简单的介绍。     

利用灰度图提高Fourier变换轮廓术的测量精度

在ＦＴＰ测量中,常利用π相移方法来消除零频,以避免谱频混叠,提高ＦＴＰ的测量精度。此时,测量系统中包含相移装置,增加了系统的复杂性。然而,人们常常忽略了灰度图中包含的信息在ＦＴＰ测量中的作用。本文提出了在ＦＴＰ测量中利用一帧灰度图来提高测量精度的方法,该方法测量装置简单,又可以达到π相移的效果,在实际的ＦＴＰ测量中的意义。     

高精度扫描隧道显微镜对纳米碳酸钙特性的研究

用高精度IPC-205B型扫描隧道显微镜测得纳米碳酸钙的扫描隧道谱。该隧道谱表明,纳米碳酸钙具有半导体性质,与普通碳酸钙相比,其导电性能有了明显改善。由纳米碳酸钙隧道谱得出纳米碳酸钙的禁带宽度为0．4eV,比半导体硅的禁带宽度1.1eV的低。     

疲劳起始区扫描隧道显微镜观察

利用扫描隧道显微镜，原子力显微镜结合扫描电镜对铝合金疲劳断裂源区进行试探性观察，获得了清晰的形貌象和三维图象，并对实验条件进行了初步分析讨论。     

扫描探针显微镜的发展与应用

扫描隧道显微镜和原子力显微镜的发明大大促进了扫描探针显微镜的发展。本文介绍扫描隧道显微镜和原子力显微镜的基本工作原理、发展背景以及以扫描隧道显微镜和原子力显微镜为基础衍生出来的各种扫描探针显微镜的应用。扫描探针显微镜是一种新的探测仪器，它在三维方向上的分辨率均可以达到原子量级的水平，因此在微电子学、微机械学、计量学、化学和生物医学等领域中有广泛的应用前景。     

扫描隧道显微镜在材料分析中的应用

主要介绍了扫描隧道显微镜在材料的相变过程、材料表面腐蚀过程、纳米材料的组织结构等表面分析中的应用，并具体列举了扫描隧道显微镜在高分子材料聚集态结构分析中的几个实际应用例子。     

基于隧道效应的纳米级振动检测及补偿

微振动是提高纳米测量精度的主要障碍,为了减小微振动在STM测量中的影响,需要对微振动进行隔离和检测．因此,抗振、隔振及振动补偿技术成为了纳米测量领域的一大分支．设计了基于隧道效应的纳米级振动传感器,该传感器具有很高的灵敏度和分辨力,并用设计的振动传感器进行了纳米级振动检测试验．在隧道状态下．观察隧道间隙对外界微振动的响应情况,并用测量结果实时对STM测量进行补偿．结果表明,基于隧道效应的测振传感器具有很好的响应特性和良好的幅频特性,并且可以进行STM的振动补偿．     

基于扫描电子显微镜的二次电子发射系数测量

二次电子发射特性对许多领域的真空器件有着重要的影响,准确测量二次电子发射系数至关重要。本文介绍了一种基于扫描电子显微镜的二次电子发射系数的测量方法。利用扫描电子显微镜电子束流的高稳定性和电子能量的宽范围可调的特性,引入法拉第杯样品台,通过改变电子束扫描速度,放大倍数及聚焦状态等电镜参数,对平滑Ag的二次电子发射系数进行测量。结果显示,平滑Ag的二次电子发射系数不受电镜参数影响,且与参考文献测量结果相符合。本测试方法对于研究材料宽电子能量范围的二次电子发射特性具有重要的参考意义。     

STM选择局部氧化硅表面构造纳米结构图形的研究

利用扫描隧道显微镜对氢钝化的硅表面进行选择性氧化 ,形成了纳米尺度的线条。利用此氧化物线条作为腐蚀掩模进行化学腐蚀 ,使未氧化区被腐蚀 ,从而实现了图形转移。对此工艺和机理进行了研究。证明此工艺可以进行量子尺寸图形结构的加工 ,进而可以发展成为量子器件集成工艺。为了研究氧化层形成的机理 ,采用了低真空中低能电子束曝光实验。电子探针测量结果表明 ,在低能电子作用区可以测得氧成分 ,而非作用区则无氧成分 ,证明电子对氧化起到主要的作用。场可能起到增强氧化的作用