文档介绍：?显微技术是人们认识材料微观结构的重要途径,其发展历程是从光学显微镜——电子显微镜——扫描探针技术。?一般的光学显微镜的分辨率 250nm, ?扫描电子显微镜(横向分辨率 3- 5nm ),不能用来直接观察分子和原子。?扫描探针技术( STM 横向 - nm ,纵向 ),可以直接观察分子、原子。第一代为光学显微镜 1830 年代后期为和所发明;它使人类“看”到了致病的细菌、微生物和微米级的微小物体, 对社会的发展起了巨大的促进作用, 250nm 第二代为电子显微镜 20 世纪三十年代早期卢斯卡( ) 发明了电子显微镜,使人类能”看”到病毒等亚微米的物体,它与光学显微镜一起成了微电子技术的基本工具。扫描电子显微镜(横向分辨率3-5nm ),不能用来直接观察分子和原子。第三代为扫描探针显微镜也可简称为纳米显微镜。 1981 年葛宾尼和罗雷尔发明了扫描隧道显微镜( STM ), 使人类实现了观察单个原子的原望; 1985 年比尼格应奎特( )发明了可适用于非导电样品的原子力显微镜( AFM ), 也具有原子分辨率,与扫描隧道显微镜一起构建了扫描探针显微镜( SPM )系列。扫描探针技术( STM 横向 - nm , ),可以直接观察分子、原子。 STM 使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景,被国际科学界公认为 20世纪 STM 的发明者们对科学研究所作出的杰出贡献, 1986 年宾尼和罗雷尔被授予诺贝尔物理学奖金. 三代显微镜的观察范围及典型物体扫描探针显微镜的特点分辨率分辨率工作环境工作环境样品环境样品环境温度温度对样品对样品破坏程度破坏程度检测深度检测深度扫描探扫描探针显微针显微镜镜原子级原子级() () 实环境、大实环境、大气、溶液、气、溶液、真空真空室温或室温或低温低温无无 100 100 μμm m量级量级透射电镜点分辨(~) 晶格分辨(~) 高真空室温小接近 SEM, 但实际上为样品厚度所限,一般小于 100nm. 扫描电镜 6~10nm 高真空室温小 10mm (10 倍时)1μ m (10000 倍时) 场离子显微镜原子级超高真空 30~80K 有原子厚度相较于其它相较于其它显微镜技术的各项性能指标比较显微镜技术的各项性能指标比较?扫描探针技术( SPM )实际上一类显微术的总称, 都是在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的, ?其中最常用的有扫描隧道显微镜( STM )和原子力显微镜( AFM ),这两种方法互为补充。? STM 要求被测样品必须是导体或半导体,虽然不导电的样品可以通过镀金膜或碳膜在其表面形成一层导电膜,但膜的粒度和均匀性直接影响对真实表面的分辨率造成失真。? AFM 可用于非导体,但要求样品的粘度不能太大, 否则将直接影响分辨率。