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淺談激光隧道斷面儀
點(diǎn)擊次數(shù):1054 更新時間:2023-05-25
  在現(xiàn)代科技不斷推陳出新的時代背景下,一種名為激光隧道斷面儀的設(shè)備開始逐漸被人們所熟知。這項(xiàng)技術(shù)起初由德國科學(xué)家ErnstRuska于1986年提出,并于1991年被授予了諾貝爾物理學(xué)獎。激光隧道斷面儀的原理是利用量子力學(xué)中的隧道效應(yīng),通過掃描電鏡和激光技術(shù),將樣品表面的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行高清晰度成像,并測量其形貌參數(shù)。它的應(yīng)用范圍非常廣泛,可以應(yīng)用于材料科學(xué)、生命科學(xué)、半導(dǎo)體器件制造等領(lǐng)域。而本文將對這一神奇的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)介紹。
 
  激光隧道斷面儀的工作原理基于量子力學(xué)的隧道效應(yīng),即在某些特定條件下,粒子可以穿過勢壘,呈現(xiàn)出“穿墻”現(xiàn)象。因此,只要在樣品與探針之間建立一個勢壘,并加上合適的電場或磁場,就能夠通過探針感應(yīng)到樣品表面的微觀結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)高分辨率成像。與傳統(tǒng)的掃描電鏡相比,激光隧道斷面儀不需要對樣品進(jìn)行金屬鍍膜,避免了樣品的破壞和形貌失真,同時對于非導(dǎo)體材料也能夠進(jìn)行高質(zhì)量成像。
 
  激光隧道斷面儀還具有高的精度和分辨率,通??梢赃_(dá)到亞納米級別的分辨率,這意味著其可以對物體表面進(jìn)行非常細(xì)致的探測,并獲取微小變化的信息。利用這一特點(diǎn),科學(xué)家們可以通過激光隧道斷面儀將樣品表面中出現(xiàn)的小缺陷、晶粒尺寸等微觀信息進(jìn)行高清晰度的成像和測量。這種準(zhǔn)確測量的技術(shù)在半導(dǎo)體器件制造以及微電子工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,為這些領(lǐng)域提供了高精度的測試手段和質(zhì)量保障。
 
  除此之外,激光隧道斷面儀還在生命科學(xué)領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用前景。通過對生物分子的成像,科學(xué)家可以了解分子間的相互作用,以及分子結(jié)構(gòu)、組成等方面的信息。這項(xiàng)技術(shù)可以為藥物研發(fā)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的支持,為解決一些重大生命科學(xué)問題提供便利。
 
  正因?yàn)槠涓呔?、高分辨率和廣泛應(yīng)用的特點(diǎn),激光隧道斷面儀在當(dāng)代科技中扮演著一個非常重要的角色。它開創(chuàng)了材料科學(xué)和生命科學(xué)的新時代,推動了現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展。
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