王晓秋*，苏 杰

（大连大学 物理科学与技术学院，辽宁 大连 116622）

扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，简称STM）基于量子隧道效应，克服了电子显微镜难以对物质表面进行揭示的不足，能够实时、实地对物质表面进行检测并表征物质表面的物化特征，具有分辨率高，使用环境宽松，应用领域宽，价格相对便宜的特点。因此，STM在物理学、表面科学、材料科学、微机械加工、纳米科学及生命科学技术等方面获得了广泛应用[1-3]。探针作为STM的探测元件，直接影响STM扫描图像的质量，因此，探针的选用对STM扫描成像至关重要。

图1 电化学腐蚀原理及阳极反应机理图

探针针尖的尺寸、形状及化学成分不仅影响STM图像的分辨率及图像细节，也影响材质表面的电子态密度，因此，理想探针针尖尖端最好只有一个电子[4]。此外，STM探针应具有高的弯曲共振频率，以便减少相位滞后，提高采集速率。目前常见的探针制作方法有机械成型法、电化学腐蚀法、电子束沉积法、离子束铣削法、场致蒸发法等[5]，常用针尖材料为钨丝、铂铱丝及金丝。钨丝价廉质坚，通常采用电化学腐蚀法制备探针尖[6,7]，铂铱探针一般用剪切法制备更为普遍。

本文利用电化学腐蚀法和剪切法分别制备STM钨丝探针和铂铱丝探针，对两种探针的制备及扫描图像进行了比较研究。

1 探针制备

1.1 腐蚀法制备钨针尖

实验采用直流电化学腐蚀法制备0.25 mm钨丝探针，如图1（a）所示，无水酒精擦拭过的直径0.25 mm的钨丝作为电解阳极，铜棒作为阴极，容器所盛溶液为NaOH溶液，外加直流电源。……