STM

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。

穿隧效應(Tunneling Effect) 的應用(一):掃描穿隧顯微鏡 (STM)

穿隧效應(Tunneling Effect) 的應用(一):掃描穿隧顯微鏡 (STM)
台北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師/國立台灣大學陳藹然博士責任編輯

1924年德布羅依(L. de Broglie,1892~1987)提出物質波(matter wave)的概念,並於1927年戴維森(C.J.Davisson,1881~1958)及革末(L.H.Germer,1896 ~ 1971)以54eV之電子束垂直撞擊鎳晶體表面,得到如同光波的干涉與繞射現象,證實電子波動性,並榮獲1937年諾貝爾物理獎。現今都將這些物質波稱為德布羅依波(de Broglie wave),德布羅依波給予物質與光的雙重性,建立波動力學的理論基礎。因為粒子具有波動性,如電子等微小粒子有機會穿過本來不可能通過的能量障礙,稱為「穿隧效應(Tunneling Effect)」。穿隧的的機率和距離有關;距離越小,穿隧的機率越大。