文档介绍：扫描探针显微镜
【目的要求】
学习和了解扫描探针显微镜的结构和原理；
掌握扫描探针显微镜的模式之一---扫描隧道显微镜的操作和调试过程，并以之来观察样品的表面形貌；
学习用计算机软件来处理原始数据图像。
【仪器用具】
扫描探针理，便能在显示屏上看到材料表面三维的原子结构图。STM具有空前的高分辨率（，）,它能直接观察到物质表面的原子结构图，从而把人们带到了纳观世界。
样品针尖距离
STM中针尖对样品作两维扫描隧道电流与针尖样品表面距离呈负指数关系
扫描隧道显微镜主要有两种扫描模式：恒电流模式和恒高度模式。
a）恒电流模式。如图（a）所示，x、y方向进行扫描，在z方向加上电子反馈系统，初始隧道电流为一恒定值，当样品表面凸起时，针尖就向后退；反之，样品表面凹进时，反馈系统就使针尖向前移动，以控制隧道电流的恒定。将针尖在样品表面扫描时的运动轨迹在记录纸或荧光屏上显示出来，就得到了样品表面的态密度的分布或原子排列的图象。此模式可用来观察表面形貌起伏较大的样品，而且可以通过加在z方向上驱动的电压值推算表面起伏高度的数值。
b）恒高度模式。如图（b）所示，在扫描过程中保持针尖的高度不变，通过记
录隧道电流的变化来得到样品的表面形貌信息。这种模式通常用来测量表面形貌起伏不大的样品。
【实验步骤】
一、准备样品：
STM仪器只能探测具有良好导电性的样品，同时由于探测时针尖要在样品表面表面进行移动扫描，所以对于表面型貌错综复杂的样品，是不适合用STM 进行扫描的。比较常用的两种样品是：光栅样品和石墨样品。STM的扫描范围比较窄，因此每次在放置样品时，可以适当的变动一下样品的位置，以便选择一个合适的区域进行扫描，这样既可以保证能够得到一幅理想的扫描图象，又可以发现并避开样品表面存在划痕、撞坑等结构复杂的区域。本次实验采用光栅样品。
二、硬件操作
打开电脑、开启控制箱电源
放样品到载物台
打开软件，切换到在线处理模式（此时仪器会自动识别当前针尖类型，软硬件自动切换到相应工作模式，头部液晶屏也会立即显示出当前工作模式），如果此时想切换XY、Z的大小扫描范围的话，可以点击“马达趋近1_1_1”插件，选择好相应的扫描范围，关闭主程序，再切换到在线处理模式。
调节机箱旋钮，设定初始值：（设定点、针尖偏压在硬件状态栏中读数，反馈直接在旋钮上读数）
（1）设定点（电流）~ （一般设为：）
（2）偏压 -~- （一般设为：-）
（3）反馈 ~ （一般设为：）
手动粗调使样品靠近针尖。注意门板上的警示字样！！！
注意：
A、转动粗调旋钮前务必保证蝴蝶螺母是松开的务必明确旋转方向和样品上升和下降的关系
8、手动调节样品底座高度，用放大镜观察，- 最佳（即马达自动趋近的步数在12000~20000步之间），注意不要有回调动作，观察“Z偏置”的指示条是否过头（过头则表明针尖撞上样品了，必须重新剪针尖）。
C、为保证结构刚性请上升完样品后锁住蝴蝶螺母
三、在线软件操作
注意：所有在线/离线工具栏中的插件都应该是单击执行的
点击“马