Способы исследования поверхности методами атомно-силовой и электронной микроскопии. Нагорнов Ю.С - 5 стр.

UptoLike

5
различные независимые идеи и подходы к достижению атомного
разрешения.
Э. Мюллером еще в 30-е годы прошлого века было предложено
использовать различные виды эмиссии с острия атомно-острой иглы, что
позволило создать очень простые безлинзовые приборы с высоким
разрешением (2-3 нм для электронных проекторов и на порядок лучше -
для ионных). Однако реальные исследовательские возможности подобных
приборов сильно ограничены рядом обстоятельств, поэтому фактически
они остались демонстрационными лабораторными установками, правда,
первыми достигшими атомарного разрешения.
История создания этой методики берет свое начало с конца 60-х
годов XX века, когда Р. Янг (Национальное бюро стандартов, США)
попытался использовать электронное туннелирование для исследования
геометрической структуры поверхности. С этой целью он разработал
прибор, названный им топографиметром, весьма напоминающий
современный СТМ за одним принципиальным исключением: сканирование
осуществлялось на расстоянии ~100 Å от поверхности и в режиме полевой
электронной эмиссии (а не вакуумного туннелирования!). В результате
удалось наблюдать, например, поверхность дифракционной решетки (~180
линий/мм), но с разрешением лишь несколько сот Å.
В ноябре 1978 года будущие Нобелевские лауреаты Бинниг и Рорер
вернулись к идее использования вакуумного туннелирования для
локальной спектроскопии тонких оксидных слоев на металлах. Для
перемещения острия на малые расстояния и поддержания ширины
вакуумного зазора с субангстремной точностью были использованы
пьезоэлектрические материалы и система обратной связи.
Желание обеспечить атомное разрешение простыми средствами и
вместе с тем избежать недостатков электронных микроскопов и ионных
проекторов привело к созданию в 1981 г. Г. Биннигом и Г. Рёрером
зондового туннельного микроскопа, в котором объектом исследования был