Содержание Содержание 1 1.ВВЕДЕНИЕ. 2 2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 2 2.1 Что такое сканирующая зондовая микроскопия. 2 2.2 Современные методы исследований СЗМ. 5 2.2.1 Методики СТМ. 5 2.2.1.1 Объекты исследования. 6 2.2.1.2 Режимы работы СТМ. 7 Режим топографии (I=сопst). 7 Режим регистрации тока (Z=const). 7 Режим ошибки обратной связи (FВ-еrrоr). 8 2.2.2 Методики ССМ . 8 2.2.2.1 Контактный режим. 9 Силы, действующие между кантилевером и образцом 10 2.2.2.2 Топография поверхности (режим постоянной 11 силы) 2.2.2.3 Режим снятия изображения сил. 15 2.2.2.4 Режим регистрации ошибки обратной связи. 16 2.2.2.5 Измерение боковых сил. 16 2.2.3 Вибрационные и модуляционные методы
    измерений. 17 2.2.3.1 СТМ-методы. 18 Режим измерения локальной высоты барьера. 18 Режим спектроскопии. 20 2.2.3.2 АСМ-методы: 20 Бесконтактный режим. 20 Полуконтактный режим. 22 Режим измерения жесткости. 23 2.2.4 Схема взаимодействия компонентов. 24 2.2.5 Схема регистрации отклонения кантилевера. 25 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 26 4. ЛИТЕРАТУРА. 27 1.Введение Сканирующий Зондовый Микроскоп (СЗМ) - это прибор, дающий возможность исследования свойств поверхностей материалов от микронного до атомарного уровня. В СЗМ существует три способа исследования поверхностей: * Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) * Сканирующая силовая микроскопия (ССМ) * Близкопольная сканирующая микроскопия (БСМ). СТМ был изобретен сотрудниками швейцарского филиала фирмы IВМ учеными Г.Биннигом и X. Рорером в 1981 г., а ССМ - Кэлвином Гвэйтом, Гердом Биннигом и Кристофером Гербером, в 1986г. Эти технологии оказались революционными в развитии исследований свойств поверхностей и в 1985 изобретение СТМ было отмечено присуждением нобелевской премии по физике первооткрывателям - Г. Биннигу и X. Рореру. 2.Основная часть 2.1 Что такое Сканирующая Зондовая Микроскопия В работе СТМ используется заостренная проводящая игла с приложенным напряжением смещения между ней и образцом; радиус кривизны иглы порядка 3 - 5 нм. При подводе иглы на расстояние около 10А от образца, электроны из образца начинают туннелировать через туннельный промежуток в иглу (или наоборот, в зависимости от знака приложенного напряжения смещения). Туннельный ток используется как механизм для получения картины исследуемой поверхности. Для его возникновения необходимо, чтобы образец и игла были проводниками либо полупроводниками. Для различных режимов сканирования записываемый (т.е. формирующий изображения) сигнал получается из величины туннельного тока различными методами. На Рис. 1 показана схема туннелирования электрона между образцом и зондом и приближении простейшей одномерной модели: РИС. 1 Величина туннельного тока может быть оценена по ф-ле: Z - высота иглы относительно образца; U - разность потенциалов энергетических уровней; Fi- высота потенциального барьера; Регистрируемой величиной является либо величина тока (Если поверхности иглы и образца являются гидрофобными, а таковыми их можно сделать, покрыв SiCl2, то регистрируется действительно величина туннельного тока между иглой и образцом, в случае же гидрофильности поверхностей иглы и образца на них возможна адсорбция, и тогда результирующий ток будет состоять из вкладов туннельного и ионного токов.) ,либо величина напряжения обратной связи, поддерживающей постоянный туннельный ток. Из этой формулы видно, что величина It экспоненциально зависит от величины туннельного промежутка и именно это свойство позволяет достичь столь высокого разрешения туннельной микроскопии.
    На величину It влияют также другие потенциальные, барьеры, которые могут возникнуть при исследовании реальных поверхностей. ............