掃描隧道顯微鏡作為一種掃描探針顯微術(shù)工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。
此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下(4K)可以利用探針尖部精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測量工具又是加工工具。
*性
與其他表面分析技術(shù)相比，STM具有如下*的優(yōu)點
?、倬哂性蛹壐叻直媛?，STM 在平行于樣品表面方向上的分辨率分別可達(dá)0.1埃，即可以分辨出單個原子。
②可實時得到實空間中樣品表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)的研究，這種可實時觀察的性能可用于表面擴(kuò)散等動態(tài)過程的研究。
?、劭梢杂^察單個原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是對體相或整個表面的平均性質(zhì)，因而可直接觀察到表面缺陷。表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附體引起的表面重構(gòu)等。
?、芸稍谡婵?、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作，樣品甚至可浸在水和其他溶液中 不需要特別的制樣技術(shù)并且探測過程對樣品無損傷.這些特點特別適用于研究生物樣品和在不同實驗條件下對樣品表面的評價，例如對于多相催化機(jī)理、超一身地創(chuàng)、電化學(xué)反應(yīng)過程中電極表面變化的監(jiān)測等。
?、?配合掃描隧道譜(STS)可以得到有關(guān)表面電子結(jié)構(gòu)的信息，例如表面不同層次的態(tài)密度。表面電子阱、電荷密度波、表面勢壘的變化和能隙結(jié)構(gòu)等 。
?、蘩肧TM針尖，可實現(xiàn)對原子和分子的移動和操縱，這為納米科技的全面發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 。
局限性
盡管STM有著EM、FIM等儀器所不能比擬的諸多優(yōu)點，但由于儀器本身的工作方式所造成的局限性也是顯而易見的。這主要表現(xiàn)在以下兩個方面
①STM的恒電流工作模式下，有時它對樣品表面微粒之間的某些溝槽不能夠準(zhǔn)確探測，與此相關(guān)的分辨率較差。在恒高度工作方式下，從原理上這種局限性會有所改善。但只有采用非常尖銳的探針，其針尖半徑應(yīng)遠(yuǎn)小于粒子之間的距離，才能避免這種缺陷。在觀測超細(xì)金屬微粒擴(kuò)散時，這一點顯得尤為重要 。
?、赟TM所觀察的樣品必須具有一定程度的導(dǎo)電性，對于半導(dǎo)體，觀測的效果就差于導(dǎo)體;對于絕緣體則根本無法直接觀察。如果在樣品表面覆蓋導(dǎo)電層，則由于導(dǎo)電層的粒度和均勻性等問題又限制了圖象對真實表面的分辨率。賓尼等人1986年研制成功的AFM可以彌補(bǔ)STM這方面的不足 。
此外，在目前常用的(包括商品)STM儀器中，一般都沒有配備FIM，因而針尖形狀的不確定性往往會對儀器的分辨率和圖象的認(rèn)證與解釋帶來許多不確定因素 。
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