湖南师范大学附属中学 贺爽博

扫描探针显微技术及其应用

湖南师范大学附属中学 贺爽博

当今纳米科技时代，显微技术越来越成为一项不可或缺的研究手段。本文全面介绍了目前具有广泛应用的扫描探针显微技术，包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜，以及导电原子力显微镜、压电响应力显微镜和磁力显微镜等专用功能型的扫描探针显微技术。本文介绍了这些扫描探针显微技术的工作原理，并比较了它们在应用上的优缺点。

扫描探针显微技术；扫描隧道显微镜；原子力显微镜；发展综述

1.引言

在新物理的探索、电子器件微型化等因素的驱动下，物理、化学、材料等学科的研究早已进入到了微观（纳米）领域。在纳米科技时代，人们已经发现了更多有趣的物理现象、更多性能优越的新型材料，也开发了更多新型器件的应用。而这一切都离不开微观尺度表征手段的发展。显微技术是纳米科技领域不可或缺的一种表征手段，它可以被用于观察纳米材料的表面形貌、内部结构，也可以被用来测量材料在纳米尺度的物理特性。传统的光学显微镜由于阿贝极限的存在，很难用于观察纳米材料。从上世纪30年代逐渐发展起来的电子显微镜，虽然具有很高的分辨率和比较完善的测试功能，但是它具有仪器庞大、昂贵，运行、维护成本高，高真空要求，样品准备工艺复杂，测试效率低等缺点。相比之下，于上世纪80年代迅速发展起来的扫描探针显微技术，具有结构简单、易于操作、测试效率高等优势，因此，自其发明以来，就得到了广泛的关注和应用。……