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STM(Scanning Tunneling Microscopy) 항공재료工學과 2008106039 이용균
- 개요 : 시료표면과 바늘의 가까이 접근 시킬 때 일어나는 양자 역학적 터널링(tunneling) 현상을 이용 한
표면분석장치. 터널링(tunneling) 전류를 측정(測定) 하여 시료표면의 전자들의 밀도, 구조적인 성질 확인,
그리고 3차원 이미지 표현과 표면의 전기적 구조의 정량화를 할 수 있따
- Tunneling : 전위 장벽으로 분리 되어있는 두 영역 사이를 입자는 통과 할 수 없으나 약자 역학적으로 입자가 波動의 성질을 가지고 있으므로 통과하는 현상이다. 시료와 바늘 사이의 적당한 터널링(tunneling) 전류를 흘리기 위해 전자 제어회로(feedback 회로)가 통제하며 압전 새라믹 주사…(To be continued )
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다. STM에서 바늘과 시료 사이 흐르는 터널링(tunneling) 전류는 바늘과 시료의 波動함수가 겹쳐 발생하는 것으로 Bardeen의 터널링(tunneling) 식으로 설명(說明)할 수 있따
(1)
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에서 tunneling matrix elemen...
STM(Scanning Tunneling Microscopy) 항공재료工學과 2008106039 이용균
- 개요 : 시료표면과 바늘의 가까이 접근 시킬 때 일어나는 양자 역학적 터널링(tunneling) 현상을 이용 한
표면분석장치. 터널링(tunneling) 전류를 측정(測定) 하여 시료표면의 전자들의 밀도, 구조적인 성질 확인,
그리고 3차원 이미지 표현과 표면의 전기적 구조의 정량화를 할 수 있따
- Tunneling : 전위 장벽으로 분리 되어있는 두 영역 사이를 입자는 통과 할 수 없으나 약자 역학적으로 입자가 波動의 성질을 가지고 있으므로 통과하는 현상이다. STM에서 바늘과 시료 사이 흐르는 터널링(tunneling) 전류는 바늘과 시료의 波動함수가 겹쳐 발생하는 것으로 Bardeen의 터널링(tunneling) 식으로 설명(說明)할 수 있따
(1)
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에서 tunneling matrix element인 을 분리된 전극 사이에서 각각의 波動함수로 단순화시켜 다시 나타내면
(2)
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으로 나타낼 수 있따 이 식으로 터널링(tunneling) 전류는 전극 사이의 거리 s가 증가함에 따라 지수적으로
감소하며, 전극표면의 상태 밀도()에 비례함을 알 수 있따
- Structure : 일반적으로 바늘과 시료 사이의 거리는 2~3 A 떨어져 있으며 바늘과 시료 사이 바이어스 전압을 걸어
Fig. 1 Schematic diagram of STM
Fig. 1 Schematic diagram of STM
터널링(tunneling) 전류를 측정(測定) 한다. Fig. 1은 STM의 기본구조로서 바늘과 시료 사이의 거리 x, y, z 방향으로 시료를 움직이기 위해 압전 세라믹 재료(piezoelectric scanner)에 시료를 부착한다.