M.Ə. Ramazanov, A. Q. Həsənov



Yüklə 4.53 Kb.
PDF просмотр
səhifə3/16
tarix02.12.2016
ölçüsü4.53 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Şəkil 1-20. Cihazın idarəetmə paneli. 
 
SQM ölçmələrinə hazırlıq aşağıdakı  əməliyyatların yerinə 
yetirilməsindən ibarətdir:  
Nümunənin yerinə qoyulması 
Nümunəni qoymazdan əvvəl zond çeviricisini elə çıxarmalı 
ki, zond zədələnməsin
Nümunənin bərkidilməsinin iki üsuluna baxılır: 
- maqnit stolda (bu halda nümunə metal üzərinə  bərkidilməli-
dir); 
- ikitərəfli yapışqanlı lent vasitəsi ilə metal üzərində nümunə 
yerləşdirilməlidir. 
İkitərəfli lentdə olan nümunəni qoymaq üçün dirəkdən 
saxlayıcını burmaqla açmaq (skanedicini zədələməmək üçün), 
sonra isə dayağa qədər onu yavaşca bağlamaq lazımdır. Maqnit 
bərkidilmə halında, nümunənin dəyişməsi altlığı açmadan və ya 
bağlamadan həyata keçirilir:  
Zond çeviricisinin yerinə qoyulması 
Zond çeviricisinin yerinə qoyulması  həmişə nümunənin 
altlığa qoyulmasından sonra yerinə yetirilməlidir. Çeviricini 1 
əl ilə  gətirmə burğusu ilə saat əqrəbinin istiqamətində  fırlat-
maqla yuxarı  vəziyyətə  gətirilir (şəkil 1-21). Ölçü başlığı-nın 
qapağındakı 2 zond çeviricisinin burğusunu boşaldıb, zond sax-

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
31 
layıcının yuvasına qoymalı  və qeydedici vinti saat əqrəbi 
istiqamətində yüngülcə bərkitmək lazımdır (şəkil  1-21). 
 
Şəkil 1-21. Zond çeviricinin yerinə qoyulması. 
 
   Skanetmənin yerinin seçilməsi 
Nümunə üzərində tədqiqat olunan yerin seçilməsi üçün, ci-
hazın aşağı hissəsində yerləşmiş iki koordinatlı stoldakı yerdə-
yişmə burğulardan istifadə olunur. 
Əvvəlcədən zondun nümunəyə yaxınlaşması 
Hər bir ölçmə üçün zondun qabaqcadan yaxınlaşması 
əməliyyatı zəruri deyil. Onun zəruriliyi nümunə və zond arasın-
dakı  məsafənin qiymətindən asılı olaraq yerinə yetirilir. Əgər 
zondun ucu ilə nümunə  səthi arasındakı  məsafə 0,5-1mm-dən 
böyükdürsə, onda zondun nümunə  səthinə yaxınlaşması  əmə-
liyyatının aparılması  məqsədə uyğundur. Zondla nümunə ara-
sındakı  məsafə böyük olarsa zondun nümunəyə avtomatik 
yaxınlaşması prosesinə çox vaxt tələb olunacaqdır. 
Zondu aşağıya salmaq üçün əllə  gətirmə burğusundan is-
tifadə edilir. Bu zaman zond və nümunə  səthi arasındakı 
məsafəyə vizual olaraq lupa vasitəsilə nəzarət etmək lazımdır. 
Rezonans əyrisinin qurulması və işçi tezliyin daxil edilməsi 
Hər bir təcrübəni aparmazdan əvvəl bu əməliyyatın yerinə 
yetirilməsi zəruridir və bunu etmədən gələcək ölçmələrin mər-
hələlərinə keçid bağlıdır. Bundan başqa ölçmə prosesi zamanı 
elə vəziyyət yaranır ki, bu əməliyyatın təkrar yerinə yetirilməsi 
tələb olunur (məsələn, kontakt itərkən). 
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
32
Rezonans axtarışı ADJUST
RESONANCE əmri ilə yeri-
nə yetirilir. Bu əməliyyatın yerinə yetirilməsi, generator tərə-
findən verilən məcburi rəqslərin tezlikləri dəyişərkən, zondun 
rəqs amplitudunun ölçülməsi üçün nəzərdə tutulur. Bunun üçün  
Run düyməsini sıxmalı. 
 
 
Şəkil 1-22. Rezonansın axtarışı rejimi pəncərəsi və  işçi tezliyin 
təyini: a) -avtomatik rejim; b) -əl rejimi. 
                      
 
 
   
Avtomatik rejimində zondun rəqs amplitudunın müşahidə 
olunan maksimal qiymətinə  bərabər generatorun tezliyi avto-
matik təyin olunur. Verilmiş tezlik diapazonunda zondun rəqs 
amplitudunun dəyişməsini göstərən qrafikdə rezonans pikinin 
formasını müşahidə etməyə imkan verir (şəkil 1-22 a). Əgər re-
zonans piki aydın ifadə olunmayıbsa və ya rezonans tezliyində 
amplitud kiçikdirsə (1V aşağı), onda ölçmələri apar-maq üçün 
parametrləri dəyişmək zəruridir və rezonans tezliyi təkrar təyin 
etmək lazımdır. 
   Bunun  üçün  Manual rejimi istifadə olunur. Bu rejimi se-
çərkən  Frequency Scaning  pəncərəsində  əlavə panel yaranır 
(şəkil 1-22 b) və aşağıdakı parametrləri korrektə etməyə imkan 
verir: 
-  Generator  tərəfindən verilən rəqs amplitudı  (Oscillation 
Amplitude). Bu kəmiyyətin qiymətinin minimal verilməsi tək-
lif olunur (sıfıra kimi də olar) və 50 mv böyük olmasın. 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
33 
- Amplitudı gücləndirən əmsal (AM Gain). Zondun rəqs ampli-
tudunun kifayət qədər böyük olmayan qiymətlərində (<1V) bu 
əmsalın qiymətinin artırılması məsləhətdir (təklif olunur). 
Rezonansın axtarışına başlamaq üçün Run  düyməsini sıx-
maq lazımdır. 
Manual rejimi mausun köməyilə seçilmiş tezliyi qrafikdə 
yaşıl kursorun yerini dəyişməyə imkan verir, həmçinin seçilmiş 
tezliyin kiçik qiymətlərinin diapazonunda rəqslərin amplitudu-
nun dəyişmə xarakteri nəzərə alınır (bunun üçün Manual Re-
gime Fine  vəziyyətini seçərək və  Run düyməsini sıxmaq 
lazımdır).   
Qarşılıqlı təsirin alınması 
      Qarşılıqlı təsirin alınması avtomatik gətirmə mexanizminin 
köməyilə zond və nümunə yaxınlaşmasının idarəetmə prose-
durası ilə yerinə yetirilir. Cihazın idarəetmə panelindəki 
düyməsini sıxmaqla bu proseduranı çağırmaq olar. 
SQM-lə  işləyərkən rezonans tezliyin axtarışı  və qurulması 
əməliyyatından sonra bu düyməyə imkan yaranır.  Scaning 
Force MicroscopyLanding (şəkil 1-23) pəncərəsində zondun 
yaxınlaşmasını idarəedən elementlər yerləşir, həmçinin prose-
duranın yerinə yetirilmə gedişini analiz etməyə imkan verən 
indikasiya parametrləri vardır.  
Landing pəncərəsi istifadəçiyə aşağıdakı kəmiyyətləri mü-
şahidə etməyə imkan verir:  
- Z oxu üzrə skanedicinin maksimal mümkün uzaqlaşması (yu-
xarıya qalxması) (Scanner Protraction) vahid qəbul olun-
muşdur. Skanedicinin qalxmasının cari vəziyyəti uyğun sol 
indikatorun dolması səviyyəsinin rəngi ilə xarakterizə olunur: 
yaşıl rəng-işçi zona, göy-iş zonasından kənar, qırmızı – skan-
edici nümunə səthinə xeyli yaxınına gəlib və bu zondun defor-
masiyasına (zədələnməsinə) gətirib çıxarar. Sonuncu halda 
proqram xəbərdaredici səs verir.  
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
34
- Qarşılıqlı  təsir qüvvəsinin olmamasına uyğun olaraq zondun 
rəqs amplitudunun (Probe Oscillation Amplitude) vahid qə-
bul edilir.  Zondun rəqs amplitudunun qiyməti sağ indikatorda 
çəhrayı  rənglə dolması  səviyyəsilə göstərilir. Probe Oscilla-
tion Amplitude indikatorundakı üfüqi nişan skanedi-cinin 
vəziyyətinin analiz edilməsi və onun avtomatik işçi  vəziy-
yətinə çıxmasını göstərir. 
 
Şəkil 1-23. Qarşılıqlı təsirin alınması rejiminin pəncərəsi. 
      
-Verilmiş istiqamətdə  (Probe Moving) gedilmiş  (Steps) ad-
dımların sayıdır: Landing - yaxınlaşma,  Rising - uzaqlaşma.  
Zondun aşağı salınması prosesinə başlamazdan əvvəl zəruridir:  
1.
 
Prove Moving elementində Landing (yaxınlaşma) imka-
nının seçilməsinə əmin olmalı.  
2.
 
Yaxınlaşma parametrlərinin düzgün verilməsini yoxlamaq:  
- Əks əlaqə dövrəsində Feed Back Loop Gain - gücləndirmə 
əmsalı 3 qiymətinə bərabər götürülür.  
-  Set Interaction düyməsini sıxaraq və  Set Interaction 
pəncərəsində Amplitude Suppression (şəkil 1-24)  paramet-
rinin qiyməti 0,3-ə bərabər olmasını yoxlamaq.  
3. RUN düyməsini sıxmaq.  
   Steps indikatoru keçilmiş addımları hesablamağa başlayır. 
Qarşılıqlı  təsirin  əmələ  gəlməsindən sonra ekranda Landing 

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
35 
done  məlumatı yaranır.  
      Zondu  əks  əlaqədən çıxarmaq və zond-nümunə arasındakı 
məsafənin artırılması üçün zondun  uzaqlaşması rejimindən 
istifadə olunur(Probe Moving: Rising). Uzaqlaşma əməliyya-
tının yerinə yetirilməsi üçün Probe Moving: Rising  hərəkət 
istiqamətini seçmək zəruridir və RUN düyməsini sıxmalı. 
 
 
 
Şəkil 1-24. Zond və nümunə qarşılıqlı təsirinin 
kəmiyyətlərinin  verilməsi pəncərəsi. 
      Skanetmə  
Yaxınlaşma (Landing) prosesinin yerinə yetirilməsindən 
sonra və qarşılıqlı  təsirin  əmələ  gəlməsindən sonra skanetmə 
mümkün olur (cihazın idarə olunması  pəncərəsində 
düyməsi). Bu düyməni sıxaraq (şəkil 1-25 də skanetmə 
pəncərəsinin  şəkli verilmişdir) istifadəçi bilavasitə ölçmələrin 
aparılmasına və ölçmələrin nəticələrinin alınmasına başlayır.  
      Skanetmə rejimində skanetmənin parametrlərinin daxil edil-
məsi zəruridir: Bu parametrlər  Scanning pencərəsinin yu-xarı 
sağ hissəsində qruplaşdırılıbdır.  
Proqramı birinci dəfə  işlədərkən bu kəmiyyətlərin qiymət-
ləri razılaşmaya görə qəbul olunur:  
Skanetmə  sahəsi         Scan Area (Xnm*Ynm): 5000*5000; 
Oxlar  üzrə ölçmə          
nöqtələrin sayı             X,Y:  NX = 100, NY = 100; 
“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
 
 
36
Skanetmənin sürəti     Velocity =1000 nm/s; 
Skanetmənin yolu        Path skanetmənin istiqamətini   
müəyyənləşdirir.  
Proqram sürətli skanetmənin  
ox istiqamətini seçməyə      
imkan verir(X və Y).    
Proqramla işə başlayan zaman  
Path =X+ qəbul olunur.  
Skanetmə parametrlərini verdikden sonra, daxil edilmiş 
parametrlərin qəbul olunması üçün Apply düyməsini  və 
skanetməyə başlamaq üçün Run düyməsini sıxmaq lazımdır.  
Cari ölçmələrin nəticələrinin saxlanması üçün skanetmə 
pəncərəsində 
Experiment
 
Save
 düyməsini sıxmaq lazımdır 
və bu zaman görünən dialoq pəncərəsində qovluğu seçməli və 
faylın adını göstərməli. 
  
1.3. Metodik göstərişlər 
NanoEducator skanedici zond mikroskopunda işləməyə 
başlamazdan  əvvəl cihazın istifadəçilərə  rəhbərlik sənədini 
öyrənmək zəruridir.  
 
1.4. Tapşırıq 
1.
 
Təcrübədə  NanoEducator cihazının ümumi   
     konstruksiyasını öyrənmək. 
2.
 
NanoEducator cihazını idarə edən proqramla tanışlıq.  
3.
 
Müəllimin nəzarəti altında SZM - lə birinci şəklin  
     alınması.  
4.
 
Alınmış şəklin araşdırılması.  
 
1.5. Yoxlama  sualları 
1.
 
SZM - in əsas hissələrinin adları və onların  təyinatı. 
2.
 
Sensorların  növləri və onların iş prinsipləri. 
3.
 
Pyezoelektrik effekti və pyezoelektrik mühərrikinin iş prin-
sipini izah edin.    

Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə  səthinin topoqrafiyasının 
alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
 
 
 
 
 
 
37 
     Müxtəlif skanedicilərin konstruksiyasını təsvir edin.  
4.
 
NanoEducator
 cihazının ümumi konstruksiyasını təsvir edin.    
5.
 
NanoEducator
 cihazının tunel cərəyanı  və qarşılıqlı  təsir 
qüvvəsinin zond çeviricinin konstruksiyasını və iş prinsipini 
izah edin. 
 
   
Şəkil 1-25.  AQM  skanetmə və nəticələrinin təsviri 
prosesinin idarə olunması pəncərəsi.  
 
6.
 
NanoEducator cihazında zondun yaxınlaşması mexanizmi-
ni təsvir edin. Zondun nümunə ilə qarşılıqlı  təsir qüvvəsini 
təyin edən parametrləri  aydınlaşdırın.               
7.
 
Skanetmə prinsipini və  əks  əlaqə sisteminin işini aydınlaş-
dırın. Skanetmənin parametrlərinin seçilməsi kriteriyası haq-
qında danışın.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
38 
 
 
Laboratoriya işi
 
 
 № 2
 
 
Skanedici tunel mikroskopu vasitəsilə  bərk cisim  
səthinin tədqiqi 
 
 
 
2.1.  İşin məqsədi ....................................................................39  
2.2.  İşin məzmunu ..................................................................39 
2.3. Metodik göstərişlər ..........................................................52 
2.4. Tapşırıq ............................................................................52 
2.5. Yoxlama sualları...............................................................57 
 
Skanedici tunel mikroskopu vasitəsilə bərk cisim səthinin tədqiqi 
 
 
39
2.1. İşin məqsədi  
1.  Skanedici tunel mikroskopu və spektroskopiyanın   
     əsaslarının öyrənilməsi.  
2.  NanoEducator cihazında tunel cərəyan çeviricisinin iş  
prinsipinin öyrənilməsi və onun əsas parametrlərinin 
ölçülməsi.  
3.  Sabit tunel cərəyanı rejimində  tədqiq olunan nümunənin 
səthinin topoqrafiyasının alınması. 
Ləvazimat:  Skanedici zond mikroskopu (Model SZMU-L5),  
zond, NanoEducator proqramı və kompüter.  
Tədqiqat üçün nümunə: CD ROM diskinin səthi. 
Tunel cərəyanı çeviricisinin əsas parametrlərinin ölçülməsi
STM  şəkillərin alınması  və  təcrübənin nəticələrinin işlənməsi  
hər bir tələbə  tərəfindən fərdi qaydada yerinə yetirilir.  İşin 
praktik hissəsi bir dərsdə yerinə yetirilir və 4 saat davam edir.  
İşə başlamazdan əvvəl tunel cərəyan çeviricisinin əsas para-
metrlərini ölçmək, hər tələbə üçün zond seçmək və cihazların 
birində tədqiq olunan nümunənin səthinin şəklini almaq lazım-
dır.  
 
2.2. İşin məzmunu 
Tunel cərəyan çeviricisinin əsas parametrlərinin təyini (tu-
nel cərəyanını  gərginliyə çevirmə  əmsalı, ölçülən cərəyanın 
maksimal və minimal qiymətləri). Spektroskopiya (tunel cərə-
yanının tətbiq olunan gərginlikdən asılılığı).  
Sabit tunel cərəyanı rejimində  tədqiq olunan nümunə 
səthinin topoqrafiyasının alınması.  
     Skanedici tunel mikroskopiyanın və spektroskopiyanın  
əsasları  
     Skanedici tunel mikroskopu (STM) ilk skanedici zond mik-
roskopudur. Bu STM 1981-ci ildə Sürix şəhərində yerləşən 
IBM firmasının elmi-tədqiqat laboratoriyasında Herd Bininq və 
Henrix Rorer tərəfindən yaradılıb. Bu işə görə beş il keçdikdən 
sonra onlara fizika sahəsində Nobel mükafatı verilmişdir [4]. 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
40 
 
STM birinci vasitədir ki, silisiumun səthinin  şəklini atom öl-
çüləri dəqiqliyində almağa imkan verdi.  
     STM  əsasında kvant-mexaniki tunel effekti hadisəsi durur. 
Yəni zərrəciyin tam enerjisinin potensial çuxurun hündürlü-
yündən az olmasına baxmayaraq, onun potensial çəpəri aşması 
qabiliyyəti ilə izah olunur. Tunel effekti hissəciyin dalğa xas-
səsi ilə bağlıdır. Tunel effekti hadisəsini metalda sərbəst elek-
tronların energetik vəziyyətləri modelinin köməyilə izah etmək 
olar. Bu model çərçivəsində keçirici naqil daxilində elektron 
qazı  sərbəst hesab olunur, elektronların enerjisi 
m
p
E
2
2
=
 mü-
nasibəti ilə təyin olunur (burada p-elektronun impulsu, m-onun 
kütləsidir). Metalda mütləq sıfır temperaturda elektronun malik 
olduğu maksimal enerjini, Fermi (
F
E
) səviyyəsi adlandırırlar. 
Metalın bütün həcmi keçirici elektronlar üçün potensial çuxur 
hesab olunur. 
Tunel cərəyanına  əsas  əlavələri 
F
E
- səviyyələrinin yaxın 
səviyyələrdə yerləşən  ən böyük enerjili elektronlar verə bilər. 
Metalın səthinə yaxın, yəni metal - vakuum sərhədində keçirici 
elektronlar, potensial çuxurun səthinə yaxın yerdə olurlar, bu 
sərhəd elektronlar üçün potensial çuxur rolu oynayır, potensial 
çuxurun hündürlüyü 
ϕ
-çıxış işi ilə təyin olunur.  
 Klassik 
təsəvvürlərə görə elektronun tam enerjisi (E)   
potensial çəpərin (
U
) hündürlüyündən kiçik olan elektronun hə-
min çəpərdən keçə bilməsi elektronun xəyali 
(
)
U
E
m
P

= 2
 
impulsunun  əmələ  gəlməsini göstərir. Kvant-mexaniki təsəv-
vürlərə görə elektronun fəzada vəziyyəti  Şredinger tənliyinin 
həlli olan dalğa funksiyası ilə  təyin olunur:  
( )
h
ipz
z
exp
~
)
(
ψ
  
burada  z-metal  səthinə  normal  istiqamətdə koordinath  
Plank  sabitidir. Onda elektronun xəyali impulsu metalın sət-
hinə perpendikulyar istiqamətdə elektronun eksponensial sönən 
Skanedici tunel mikroskopu vasitəsilə bərk cisim səthinin tədqiqi 
 
 
41
aşağıdakı dalğa funksiyasını təyin edər:  
( )
h
pz
z

exp
~
)
(
ψ
   
 
 
 
 
 
(1) 
 Kvaziklassik 
yaxınlaşmada potensial çəpərin  şəffaflığı ona 
düşən hissəciklərin keçmə ehtimalı ilə  təyin olunur. Potensial 
çəpərdən hissəciklərin keçmə ehtimalı keçən hissəciklərin 
sayının bura düşən ümumi hissəciklərin sayına olan nisbətidir. 
Mürəkkəb formalı divarlar üçün bu kəmiyyət aşağıdakı kimi 
təyin olunur:  









=
dz
z
z
E
z
V
m
h
D
D
2
1
)
)
(
(
2
2
exp
0

 
İki metal elə  məsafəyə  qədər yaxınlaşdırılır ki, bu məsafə 
potensial çəpərin enindən kiçik olmuş olsun və potensial çəpəri 
keçmiş elektronların (1) düsturu ilə  təyin dalğa funksiyaları 
sönən olsun. Onda bu məsafədə metal-vakuum-metal tunel 
kontaktı yaranır (Şəkil 2-1). 
 Belə sistemdə xarici gərginliyin  V-sürüşmə  gərginliyi 
adlanan iki metal arasında olması tunel cərəyanının yaranma-
sına səbəb olur.  
 
Əgər sürüşmə gərginliyi böyük deyilsə ( eV<<
ϕ
 ), onda 
T
I
 
tunel cərəyanının qiyməti sistemə  tətbiq olunan gərginliklə 
mütənasibdir:  
AVe
T
I
d
b
=

ϕ
  
 
 
 
 
 
(2) 
burada d - iki metal arasındakı məsafə, A və b sabitlərdir. Bu 
münasibətdən alınan  əsas nəticə tunel cərəyanının qiymətinin 
tunel çəpərin  d enindən eksponensial xarakterli asılılığının 
olmasındadır. (2) asılılığının köməyilə tunel çəpərin eninin 1
o
 
artması tunel cərəyanın qiymətinin bir tərtib qədər azalmasına 
səbəb olur.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
42 
 
 
Şəkil 2-1. İki naqilli tunel kontaktında zona diaqramı və effektiv 
kütlə yaxınlaşmasında elektronların metalda və 
potensial çəpərdə sönən dalğa funksiyası. 
 
 
STM-də keçirici zond və nümunə arasında xarici gərginli-
yin olmasına görə elektronların tunelləşməsindən istifadə olu-
nur; keçirici zond və nümunə  səthi arasındakı  məsafə tunel 
keçidinin eni adlanır. 
 STM-də zond kimi ucu elektrokimyəvi üsulla itilənmiş 
metal iynə istifadə olunur. Zondun ucunun əyrilik radiusu və 
onun mexaniki sərtliyi STM-in fəza imkanının (bir neçə anqs-
trem ola bilər) sərhədini təyin edir. Əgər düzünə  və eninə 
istiqamətlərdə zondun iynəsinin mexaniki sərtliyi kifayət qədər 
kiçikdirsə,  iynənin mexaniki, istilik və kvant fluktuasiyaları - 
STM imkanlarını xeyli zəiflətmiş olar. Zond üçün material kimi 
adətən yüksək  möhkəmliyi və kimyəvi davamlığı olan metal: 
volfram və ya platin istifadə olunur.  
 Zond 
və nümunə arasında gərginlik tətbiq olunur. Zondun 
ucu ilə nümunə arasında məsafə 10
o
A
 
yaxın olduqda gərginli-
yin işarəsindən asılı olaraq nümunədən ayrılan elektronlar 
iynəyə  və ya əksinə tunel edirlər. Nəticədə yaranmış tunel 
cərəyanı zond və nümunə aralıq məsafəsindən eksponensial 
asılı olaraq dəyişir və  tunel sensorunda  ölçülür ( şəkil 2-2). 
Skanedici tunel mikroskopu vasitəsilə bərk cisim səthinin tədqiqi 
 
 
43
 
Şəkil 2-2.  Skanedici tunel mikroskopun sxemi. 1-zond; 2-nümunə; 
3-x,y və z pyezoelektrik mühərriklər; 4-x,y generatoru; 
5-tunel sensoru; 6-komparator; 7-əks  əlaqəli elektron 
dövrəsi; 8-kompüter; 9- z(x, y)-in şəkli/ 
 
 Sabit 
cərəyan rejimində zond və nümunə arasındakı tunel 
cərəyanının qiymətini,  əks  əlaqə sisteminin köməyilə zond 
nümunəyə yaxınlaşması və uzaqlaşması hesabına sabit saxlanı-
lır. Səthin topoqrafiyasının şəklini almaq üçün siqnalı z-pyezo-
gətirmə kanalından götürülür. Kifayət qədər kiçik ölçülü müs-
təvi səthlərin (atom-hamar səthlərin) tədqiqində istifadə olunan 
alternativ qeydiyyat üsulu böyük vaxt ərzində  əks  əlaqə siste-
mi skanetmə zamanı zondun ucu ilə nümunə  səthi arasındakı 
məsafənin orta qiymətini sabit saxlayır (şəkil 2-3b) və tunel 
cərəyanının sürətli dəyişməsi qeyd olunur (“cərəyanın xəyalı”). 
Bu üsul sistemin sürətli qeyd etməsindən maksimal istifadə 
olunmasına imkan verir və “real vaxt” ərzində şəkli almaq olar.  
 
Tunel spektroskopiyası 
     Bərk cisim fizikasında elektronun hallarının spektroskopi-
yası üçün tunel effektindən geniş istifadə olunur. Bu üsulun 
əsasında tunel cərəyanının tunel kontaktını yaradan material-
larda Fermi səviyyəsindən (E
F
) hesablanan  0-dan eV qədər 
enerjili halların sayından asılılığı durur (V-tunel aralığındakı 
gərginlikdir). Skanedici tunel mikroskopu səthin istənilən 
nöqtəsində zond-nümunə tunnel kontaktının VAX xarakteristi-
kasını almağa imkan verir və nümunənin lokal elektrik xas-
səsini tədqiq etmək olar (yüksək fəza ayırd etməyə malik 
olmaqla tunel spektroskopiya ilə). 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
44 
 
 
 
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə