扫描隧道显微镜与隧道谱测量

本文以低维化合物系统为主研究对象，介绍利用扫描探针显微镜进行隧道谱测量的基本原理及一些实验成果。     

激光调制在光盘刻槽机中的应用

文章展示了光盘刻槽机中激光刻录系统的激光稳定与光信息处理技术，同时阐述了声光效应及其支持电路的性能。最终证明，声光技术将在多媒体技术和信息压缩等领域得到广泛应用。     

分子取向的高分辨率扫描隧道显微术

本文介绍了一种借助于扫描隧道显微镜的空间高分辨能力探测单个分子取向的方法.利用这种方法,我们研究了以下四种体系中的分子取向二维C 60分子阵列;C 60(111)多层膜表面;吸附在Si(111) (7×7)表面的C 60单分子;Au(111)表面的硫醇自组装单分子层膜.结合局域密度近似方法理论计算,我们确定了以上体系中的分子取向.     

大范围高分辨扫描隧道显微镜的研究

八十年代初问世的扫描隧道显微镜Scanning Tunneling Micrdscope(简称STM)是一种新型表面观测仪器。在三维空间都达到原子分辨率,对样品无任何破坏性以及可在超高真空、大气甚至液体中工作等独特优点使其在短短几年里得到了飞速发展并获得了广泛应用。。为进一步提高STM性能,扩大应用领域,本文将讨论一种大范围高分辨扫描隧道显微镜。分辨率和扫描范围是衡量STM性能的两个主要技术指标。目前绝大多数具有原子分辨率的STM,最大扫描范围局限在1微米左右,主要用于原子或纳米尺度下观察结构均匀的材料表面。但是,实际应用中存在的以下几个问题显露了现有STM扫描范围小的不足以及研制大范围高分辨STM的必要。第一、     

基于扫描隧道显微镜的纳米加工技术

介绍了具有原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)的工作原理及其相对于传统的电子束加工所具有的技术优势,阐述了STM在纳米加工中的应用和需要解决的技术难题。     

STM·IPC-205B型扫描隧道显微镜的技术与应用

扫描隧道显微镜(STM)作为纳米科技中最为有效和重要的检测加工手段之一,其应用随着纳米科技热的兴起而日益引起人们的重视。本文简述了STM·IPC-205B型机的工作原理及应用,以具体实例的STM扫描图像说明STM具有广阔的应用前景。     

二氧化硅超薄膜的扫描隧道显微镜和扫描隧道谱研究

用超高真空热氧化方法在Si(111)清洁衬底上生长了二氧化硅超薄膜，并利用超高真空扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术对超薄膜的表面形貌和局域电学特性进行了研究。结果显示，在超薄范围二氧化硅呈层状生长，不同层的微分电导谱所测禁带宽度差别可以达到约3eV，形貌对二氧化硅带宽的影响小于膜厚的影响。     

浮雕矩形光栅刻槽深度的衍射测量方法

当激光束投射在浮雕光栅上,透过光栅的衍射光斑就反映了浮雕光栅的表面信息.提出一种浮雕矩形光栅刻槽深度的高精度衍射测量方法.分别采用两个激光波长垂直入射光栅表面,测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,实现对光栅刻槽深度的间接测量.此测量方法理论精度优于1nm.给出了对石英浮雕矩形光栅的实验测量结果.该测量方法的突出特点是:所用仪器设备简单,对环境噪声不敏感,测量速度快,特别适用于在线检测.     

扫描隧道显微镜图像重建的研究

在扫描隧道显微镜轮廓测量过程中,探针自身的几何形状会混入测量结果中,从而造成相应的测量误差。本文提出了根据对标准样品的测量结果,反算出探针的几何形状的算法,并应用于实没图像示解出探针的几何形状。在求得探针的几何形状后,文中推导了去除探针几何形状造成的误差,对扫描隧道显微镜图像进行重建的算法,并对实测样品进行了处理。结果表明上术坷有效地减少小探针自形状造成的测量误差。     

一种新型扫描隧道显微镜针尖腐蚀仪的设计

针对扫描隧道显微镜的针尖腐蚀系统,提出了一种新的电路,改变了反应电流的测量机制,克服了以往腐蚀过程中电压变化的缺点,提高了针尖制作的成功率。在此基础上对比了新旧两种电路的效果,并测量了腐蚀电压,截止电流以及钨丝浸入长度对针尖质量的影响,发现反应参数的改变对针尖特征的影响是多方面的,必须均衡考虑才能提高成功率,最后,作者在合适的参数条件下观察了整个腐蚀过程,并检测了针尖的使用效果。     

p-nitrobenzonitrile纳米有机薄膜的超高密度信息存储研究

采用扫描隧道显微镜（STM）在p-nitrobenzonitrile(PNBN)单体有机薄膜上进行信息记录点的写入研究。通过在STM针尖和高定向裂解石墨（HOPG）衬底之间施加一系列的电压脉冲进行信息记录点的写入,得到了一个信息点点径小于1nm,对应存储密度高达10^13 bit/cm^2的信息存储点阵,电流－电压（I－V）曲线表明,薄膜上非信息点存储区域是高电阻区,而信息点存储区域是导电区,具有0－1信息存储特性,PNBN单体有机薄膜的存储机制可能是规则排列的PNBN分子在强电场作用下由有序向无序的转变,使得薄膜的电阻由高阻态向低阻态转变,从而实现信息点的写入。     

The scanning tunneling microscopy and scanning tunneling spectroscopy of amorphous carbon

The most important methods for studying the surface of amorphous diamond-like carbon are scanning tunneling microscopy and scanning tunneling spectroscopy. In this review, publications concerned with studying the topography and electronic properties of the surface of amorphous diamond-like carbon films using a tunneling microscope are considered; related publications devoted to the microprobe study of field emission from amorphous carbon and to the tunneling microscopy of metal-carbon nanocomposites are also reviewed.     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

A scanning tunneling microscopy study of low-temperature grown GaAs

Scanning tunneling microscopy (STM) has been used to investigate the effect of low-temperature (LT) growth of GaAs by molecular beam epitaxy on the morphology of the resulting surface. We present STM images of a GaAs(001) surface that was grown at ∼300°C and subsequently annealed at 600°C and show that there is a recovery of the (2×4) reconstruction. We also report images of a surface grown on top of a buried LT GaAs layer and show that the LT layer has little effect on the resulting surface morphology. In addition, scanning tunneling spectroscopy spectra are presented which demonstrate that the current-voltage characteristics of annealed and unannealed LT grown GaAs are significantly different.     

STM中各种金属针尖／基底组合下的蒸发场强计算

稍前通过引入有效结合能的概念,本文作者重新建立了扫描隧道显微镜的蒸发场强公式,并计算了若干同种金属针尖与金属基底组合下的蒸发场强。本文进一步给出了更多的计算实例,特别是重点讨论了异种金属针尖与金属基底组合下的蒸发场强计算。为了确定不同针尖样品间距时的有效结合能,本文提出了一个普适函数,来描述吸附原子离金属基底不同距离时的原子势能曲线。