物理與醫療

掃描穿隧式顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope,STM)儀器架構

掃描穿隧式顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope,STM)儀器架構
國立臺灣師範大學物理系曾鈺潔碩士生/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

掃描穿隧式顯微鏡(STM)為何可以利用探針與樣品間的距離來顯示樣品表面影像,已在本討論區的文章–『掃描穿隧式顯微鏡原理』中說明,在此將對實際儀器架構的內容加以解說。
掃描穿隧式顯微鏡架構的示意圖如下。(圖片來源:維基百科)

掃描穿隧式顯微鏡原理

掃描穿隧式顯微鏡原理 (Scanning Tunneling Microscope,STM)
國立臺灣師範大學物理系曾鈺潔碩士生/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

 

掃描穿隧式顯微鏡 (STM) 是利用量子穿隧效應 (quantum tunneling effect) 探測晶體表面原子結構的儀器。其發明的原由皆在本站文章–「顯微鏡發展歷史–掃描穿隧式顯微鏡的誕生」中陳述;此文將進一步討論掃描穿隧式顯微鏡的設計原理。

顯微鏡發展歷史–掃描穿隧式顯微鏡的誕生

顯微鏡發展歷史–掃描穿隧式顯微鏡的誕生 (Scanning Tunneling Microscope,STM)
國立臺灣師範大學物理系曾鈺潔碩士生/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

掃描穿隧式顯微鏡(STM)是利用量子穿隧效應(quantum tunneling effect)探測晶體表面原子結構的儀器。由格爾德‧賓寧(Gerd Binnig)及海因里希‧羅雷爾(Heinrich Rohrer)在1981年於瑞士蘇黎世的IBM蘇黎世實驗室(IBM Zurich)發明,因其解析度可達次原子尺度,使兩位發明者榮獲1986年的諾貝爾物理學獎。

穿透式電子顯微鏡

穿透式電子顯微鏡 (Transmission Electron Microscopy:TEM)
國立彰化師範大學物理所陳建淼研究生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

A.TEM簡介

自1930年代第一台商用電子顯微鏡於英國建立以來,由於影像解析度受限於所供輸電子能量,隨著高壓設備之成熟技術發展與建立,穿透式電子顯微鏡不斷地進步與突破。1938年,穿透式電子顯微鏡,解析度約20~30埃,到1963年,解析度提升至2~3埃;到目前為止,一百萬電子伏特(eV)以上之超高電壓穿透式電子顯微鏡也已問世(HRTEM)。