基于掃描探針電子能譜儀的探針改進及實驗研究.pdf

1、現(xiàn)今，表面科學已經發(fā)展成為了一門范圍廣泛的綜合交叉學科，其中掃描隧道顯微鏡(STM)的發(fā)展對這一學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)表面化學元素的辨別。面對日益復雜的表面研究體系，單獨使用STM技術并不能提供完整的物理化學信息。掃描探針電子能譜學(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，能夠實現(xiàn)表面納米結構形貌和對應

2、電子態(tài)的同時測定。這種原位測量的方案使人們能夠對表面特定的納米結構進行電子能譜的研究;根據特定能損峰的強度，SPEES還可以對表面樣品進行譜學意義上的具有空間分辨的成像。因此，該技術的發(fā)展將對人們在微觀層面上綜合理解納米結構性質有著重要意義。
　　本論文的工作基于本實驗組已搭建的SPEES平臺，對具有銀納米結構的表面進行掃描探針電子能譜學研究;同時改進現(xiàn)有的掃描探針，讓SPEES的譜學分辨能力在已有基礎上得到提升。本論文分為三個部

3、分:第一章首先介紹了SPEES相關背景，其中包括STM技術、場發(fā)射效應以及電子能譜技術;在此基礎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裝置的整體結構，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行了說明;最后展示了利用該裝置進行的最新譜學研究。第三章則具體闡述了對新一代SPEES譜儀中探針的改進，包含:改進現(xiàn)有探針的工藝即新型屏蔽針尖的研制