TIỂU LUẬN KÍNH HIỂN VI ĐƯỜNG NGẦM QUẾT (STM)

Trường ĐHKHTN-ĐHQGTPHCM
Khoa Vật Lý
Bộ môn Vật Lý Ứng Dụng
GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng
HV: Lê Phúc Quý
Trần Thị Thủy
Phạm Thị Hồng Hạnh



-Lịch sử - Cơ chế
-Cấu tạo
-Thực nghiệm
-Ưu điểm – Nhược điểm
-Ứng dụng
Lịch sử phát triển
Được phát minh bởi Gerd Binnig và
Heinrich Rohrer và đoạt giải Nobel vào
năm 1986
Gerd Binnig Heinrich Rohrer
 Nguyên tắc hoạt động và cơ chế
Nguyên tắc để chế tạo STM:
Dựa trên hiện tượng
phát xạ lạnh
 II.2 Cơ chế và nguyên tắc hoạt động của STM:
- Một đầu dò kim loại đặt gần mẫu quan sát ,
giữa chúng có hiệu điện thế 10mV nhờ đó
electron vượt đường ngầm.
 Khi electron vượt đường ngầm ra ngoài tạo một
dòng điện nhỏ được đầu dò ghi lại sau đó
chuyển về máy tính ghi nhận tín hiệu và dựng

lại bề mặt mẫu
 Có hai cơ chế hoạt động chính



- Độ cao của mẫu được giử
nguyên , sự thay đổi ở bề mặt
mẫu thay đổi ghi theo dạng tín
hịêu điện
- Độ cao đầu dò thay đổi sao cho
dòng xuyên ngầm là const ghi
nhận sự thay đổi củađầu dò
 Cấu tạo
 Mẫu: thường được đặt trong chân
không cao để tránh bị làm bẩn.
 Đầu dò: được gắn trên gốm áp điện và
có thể dịch chuyển theo 3 phương khi
có điện trường đặt lên gốm.
 Mũi dò: được đặt sát bề mặt mẫu đến
mức xuất hiện dòng điện tử ngầm giữa
mũi dò và mẫu.
 Khoảng cách giữa đầu dò và mẫu phải được
giữ cố định trong khoảng 1/100 đường kính
nguyên tử (khoảng 0.002nm).
 Khi quét đầu dò lên 1 vùng nhỏ của bề mặt
mẫu,sự di chuyển này được ghi lại và hình ảnh
của bề mặt cò thể được thể hiện trên màn
hình.

 Thực nghiệm
Biểu đồ cấu tạo của máy STM (cũ)
Đầu dò
Bệ chứa mẫu
Ống gốm piezo
Mẫu
Chỉnh thô Chỉnh tinh
Biểu đồ cấu tạo của máy STM (hiện đại)
Các chi tiết máy
Các chi tiết máy

1. Hốc đựng mẫu
2. Giá giữ mẫu
3. Đầu dò
4. Ống quét
5. Giá giữ ống
6. Lăng trụ màu ngọc bích
7. Cụm điều khiển Piezo
8. Vỏ bảo vệ
9. Đĩa nhún
10. Cảm biến tụ
1.Sample Receptacle
2.Sample Holder
3.Tip
4.Tube Scanner
5.Scanner Holder
6.Sapphire Prism
7.Shear Piezo Stacks
8.Macor Body
9.Spring Plate (not to scale)

10.Capacitive Sensor

Các bước tiến hành đo:
- Chuẩn bị đầu dò
- Chuẩn bị mẫu
- Tiến hành đo
- Xử lý số liệu
- Bảo dưỡng máy
Chuẩn bị đầu dò
- Bước chuẩn bị khó nhất
- Cẩn thận tỉ mỉ
- Thường bằng Tungsten,
platinum-iridium
-Cắt dây
-Ngâm vào dung dịch khắc
(kiềm)
Gắn đầu dò vào giá:
Chuẩn bị mẫu
Điều kiện:
- Chất dẫn điện
- Không bị oxi hóa
- Sạch (loại bỏ cát, bẩn)
- Bề mặt nhẵn
Gắn mẫu vào giá:
-Đưa bề mặt mẫu // mặt phẳng đo
-Đưa mẫu lại gần đầu dò
Tiến hành đo
- Kiểm tra các thiết đặt,kết
nối, bước nhảy.
-Đo thử mẫu tiêu chuẩn để

cân chỉnh máy
-Chống rung, va đập trong
quá trình đo
-Chú ý sự biến đổi nhiệt
độ trong quá trình đo
Xử lý số liệu
-Lấy 2 tín hiệu
-Trộn số liệu
-Vẽ lại hình dạng bề
mặt
Bảo dưỡng máy
- Chống ẩm Chống
ăn mòn
-Giữ đúng cách, lau
chùi bằng vải mềm
Hộp đựng giá giữ mẫu