[实用新型]扫描隧道显微镜

说明书

本实用新型涉及扫描隧道显微镜技术领域，具体涉及一种扫描隧道显微镜。本实用新型旨在解决现有扫描隧道显微镜存在无法在不同载流子浓度的情况下对样品进行扫描获得样品表面信息的问题。为此目的，本实用新型的扫描隧道显微镜包括基体，基体上设置有样品台，样品台上可活动地安装有用于承载样品的样品架，样品配置有与之隔断的导电结构，基体上设置有扫描头，扫描头包括扫描探针并配置有驱动装置；扫描隧道显微镜还包括第一电源和第二电源，第一电源的两个电极能够分别与样品和扫描探针电性连接以便在扫描探针与样品之间产生隧穿电流，第二电源的两个电极能够分别与样品和导电结构电性接触以便调节样品的载流子浓度。

技术领域

本实用新型涉及扫描隧道显微镜技术领域，具体提供一种扫描隧道显微镜。

背景技术

扫描隧道显微镜，是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面电子态信息的仪器。将具有原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极，当样品与探针针尖的距离非常接近时(通常小于1nm)，在外加电场的作用下，电子会穿过真空势垒流向另一极而形成隧穿电流。通过记录针尖与样品表面间隧穿电流的变化便可得到样品表面的信息。

通常，电源的两个电极分别与探针和样品连接，用来给样品提供偏压(通常为几伏)，通过测量探针和样品之间的隧穿电流来测量样品的表面电子态。在对样品的性能进行研究过程中，通常需要研究样品具有不同载流子浓度情况下的性能。为了使样品具有不同载流子浓度，需要外加电压以填充电子或空穴的方式来移动费米面至不同的能带结构处(通常为几十伏)。显然，现有的扫描隧道显微镜无法在不同载流子浓度的情况下对样品进行扫描获得样品表面信息。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有扫描隧道显微镜存在无法在不同载流子浓度的情况下对样品进行扫描获得样品表面信息的问题，本实用新型提供了一种扫描隧道显微镜，所述扫描显微镜包括基体，所述基体上设置有样品台，所述样品台上可活动地安装有用于承载样品的样品架，所述样品配置有与之隔断的导电结构，所述基体上设置有扫描头，所述扫描头包括扫描探针并配置有驱动装置；所述扫描隧道显微镜还包括第一电源和第二电源，所述第一电源的两个电极能够分别与所述样品和所述扫描探针电性连接以便在所述扫描探针与所述样品之间产生隧穿电流，所述第二电源的两个电极能够分别与所述样品和所述导电结构电性接触以便调节所述样品的载流子浓度。

在上述扫描隧道显微镜的优选技术方案中，所述导电结构设置在所述样品架上，所述第一电源的第一电极与所述扫描探针电性连接，在所述样品架安装至所述样品台时，所述第一电源的第二电极恰好与所述样品电性接触，所述第二电源的第一电极和第二电极恰好与所述导电结构和所述样品电性接触。

在上述扫描隧道显微镜的优选技术方案中，所述样品台和所述样品架均为导电体，所述样品与所述样品架电性连接，所述样品台上设置有第一对接结构，所述第一对接结构与所述样品台之间设置有第一绝缘结构，所述导电结构配置有与之电性连接的第二对接结构，所述第二电源的第一电极和第二电极分别与所述第一对接结构和所述样品台电性连接，在所述样品架安装至所述样品台时，所述样品台与所述样品架电性接触，所述第一对接结构与所述第二对接结构电性接触。

在上述扫描隧道显微镜的优选技术方案中,所述样品台和所述样品架均为导电体，所述样品与所述样品架电性连接，所述样品台上设置有第一对接结构，所述第一对接结构与所述样品台之间设置有第一绝缘结构，所述导电结构配置有与之电性连接的第二对接结构，所述第二电源的第一电极与所述第一对接结构电性连接，所述第二电源的第二电极和所述样品台均接地，在所述样品架安装至所述样品台时，所述样品台与所述样品架电性接触，所述第一对接结构与所述第二对接结构电性接触。

在上述扫描隧道显微镜的优选技术方案中，所述样品架的上表面设置有第二绝缘结构，所述导电结构固定于所述第二绝缘结构上部，所述导电结构的上部设置有第三绝缘结构，所述样品固定在所述第三绝缘结构的上部，所述样品通过导线与所述样品架电性连接。