基于掃描探針電子能譜儀的探針改進(jìn)及實驗研究.pdf

1、現(xiàn)今，表面科學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為了一門范圍廣泛的綜合交叉學(xué)科，其中掃描隧道顯微鏡(STM)的發(fā)展對這一學(xué)科起到了重要的推動作用。盡管STM能夠使人們直接地獲取表面納米尺度的形貌，卻不能實現(xiàn)表面化學(xué)元素的辨別。面對日益復(fù)雜的表面研究體系，單獨使用STM技術(shù)并不能提供完整的物理化學(xué)信息。掃描探針電子能譜學(xué)(SPEES)就是針對這一困難，近些年發(fā)展起來的一種新型原位測量的研究手段。它利用STM針尖場發(fā)射電子作為激發(fā)源，能夠?qū)崿F(xiàn)表面納米結(jié)構(gòu)形貌和對應(yīng)

2、電子態(tài)的同時測定。這種原位測量的方案使人們能夠?qū)Ρ砻嫣囟ǖ募{米結(jié)構(gòu)進(jìn)行電子能譜的研究;根據(jù)特定能損峰的強(qiáng)度，SPEES還可以對表面樣品進(jìn)行譜學(xué)意義上的具有空間分辨的成像。因此，該技術(shù)的發(fā)展將對人們在微觀層面上綜合理解納米結(jié)構(gòu)性質(zhì)有著重要意義。
　　本論文的工作基于本實驗組已搭建的SPEES平臺，對具有銀納米結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行掃描探針電子能譜學(xué)研究;同時改進(jìn)現(xiàn)有的掃描探針，讓SPEES的譜學(xué)分辨能力在已有基礎(chǔ)上得到提升。本論文分為三個部

3、分:第一章首先介紹了SPEES相關(guān)背景，其中包括STM技術(shù)、場發(fā)射效應(yīng)以及電子能譜技術(shù);在此基礎(chǔ)之上介紹了國際上近場電子能譜成像的研究現(xiàn)狀;最后介紹了本實驗組在該方向上取得的前期成果。第二章先介紹了新一代SPEES裝置的整體結(jié)構(gòu)，包括STM模塊和分析探測系統(tǒng)等;接著對針尖和銀薄層樣品的制備進(jìn)行了說明;最后展示了利用該裝置進(jìn)行的最新譜學(xué)研究。第三章則具體闡述了對新一代SPEES譜儀中探針的改進(jìn)，包含:改進(jìn)現(xiàn)有探針的工藝即新型屏蔽針尖的研制