巩毓震电子扫描隧道显微镜基本原理

电子扫描隧道显微镜(Electron-beam Scanning Tunnel Microscope,简称ESTM)是一种先进的纳米粒子表征技术,可以在高分辨率下观察和研究材料表面的结构和化学组成。ESTM的基本原理基于扫描隧道显微镜(Scanning Tunnel Microscope,STM)和电子显微镜(Electron Microscope,EM)的技术,可以在高能电子束下扫描材料表面,从而获取高分辨率的图像。

STM是一种能够在材料表面扫描并进行成像的显微镜。它通过将待观察样品置于扫描探针上,在样品表面扫描一条线,并将扫描结果记录下来,以获取高分辨率的图像。STM可以通过控制扫描探针的位置和样品表面的距离来调整成像分辨率。

EM是一种使用电子束来观察样品的显微镜。电子束被加速并聚焦在样品上,然后扫描样品表面以获取高分辨率的图像。EM可以提供高分辨率的图像,但由于其高昂的成本和复杂性,因此在实际应用中受到限制。

ESTM结合了STM和EM的技术,使用扫描探针在样品表面扫描,并将扫描结果记录下来。扫描探针由两个电极组成,当样品被放置在扫描探针上时,电极会形成一个扫描隧道。通过控制扫描探针的位置和样品表面的距离,ESTM可以获取高分辨率的图像。

ESTM成像原理涉及样品表面的电子密度分布。当扫描探针扫描样品表面时,它会使样品表面的电子密度发生改变。这些电子密度变化会在扫描探针附近产生一个高能电子束,该电子束被加速并聚焦在样品上。聚焦的电子束在样品表面形成一个高能电子云层,该云层可以使样品表面发生电子密度变化。这些变化被记录下来,以生成高分辨率的图像。

ESTM具有许多优点。它可以观察和研究材料表面的结构和化学组成,并且具有高分辨率。ESTM可以在高能电子束下扫描材料表面,从而获得高分辨率的图像。此外,ESTM还可以应用于多种材料,包括半导体、金属和复合材料。

总结起来,电子扫描隧道显微镜(ESTM)是一种先进的纳米粒子表征技术。ESTM的基本原理是结合了扫描隧道显微镜(STM)和电子显微镜(EM)的技术,可以在高能电子束下扫描材料表面,从而获取高分辨率的图像。ESTM具有许多优点,可以用于观察和研究材料表面的结构和化学组成。