大学物理实验电子显微技术系列实验

电子显微技术系列实验 扫描隧道显微镜(STM)............................................................................................................................ 1 蒸发法真空镀膜装置 .............................................................................................................................. 5 扫描隧道显微镜(STM) 图 1 : 扫描隧道显微镜 扫描隧道显微镜（STM）由STM头部，电子学处理部分，减震系统以及计算机系统（含软件）组成。 图 2 : STM头部 STM头部由支架、针尖驱动机构（扫描器）、针尖和样品组成。是 STM仪器的工作执行部分。 图 3 : 探针及样品 [参考] 针尖制备 图 4 : 机械成型法制备针尖 针尖的材料主要有金属钨丝、铂- 铱合金丝等针尖表面往往覆盖着一层氧化层，或吸附一定的杂质，这经常是造成隧道电流不稳、噪音大和扫描隧道显微镜图象的不可预期性的原因。因此，每次实验前，都要对针尖进行处理。 目前制备针尖的方法主要有电化学腐蚀法、机械成型法等。钨针尖的制备常用电化学腐蚀法。而铂- 铱合金针尖则多用机械成型法。 图 5 : 安装探针 图 6 : 电子学控制箱 电子学控制箱是仪器的控制部分，主要实现形貌扫描的各种预设的功能以及维持扫描状态的反馈控制系统。 蒸发法真空镀膜装置 图 1 : 蒸发法真空镀膜装置 蒸发法真空镀膜装置由DM-300镀膜机和 干涉显微镜测厚设备组成。 图 2 : DM-300镀膜机 本仪器主要由真空系统、镀膜室（钟罩）、提升机构、电器控制组成。 可用蒸发法镀制光学元件的各种透射膜、反射膜及各种滤光膜，电学膜或装饰性薄膜。 图 3 : 旋片式机械泵 旋片式机械泵是一种气压传输泵，它用油来保持密封并依靠机械方法不断地改变泵内吸气空腔的体积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空。它是一种低真空泵，常被作为粗抽泵和前级泵。其性能参数主要有极限压强和抽气速率。 图 4 : 蒸发源 电阻加热装置，通以电流，使蒸镀材料从固相变为液相，再由液相变为气相，再由气相淀积在衬底上形成薄膜。 图 5 : 扩散泵 是一种气压传输泵，利用高速喷射的油蒸气和气体分子碰撞，由于射流具有高流速(约200米/秒)、高密度、高分子量(300-500)，故能有效地带走气体分子。工作过程为油蒸发-喷射-凝结，重复循环。扩散泵不能单独使用，一般采用机械泵为前级泵，以满足出口压强(最大 40Pa)，如果出口...