Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська Політехніка» Кафедра електронних приладів Курсова робота З дисципліни «Методи дослідження органічних наноструктур» на тему: «Скануюча тунельна мікроскопія як метод формування наноструктур»  Зміст Вступ 1.Суть методу скануючої тунельної мікроскопії(СТМ) 2. Тунелювання електронів через потенційний бар'єр 3. Методи одержання зображень у СТМ 4.Тунельна спектроскопія 5.Методи одержання наноструктур Висновки Список використаної літератури Вступ Скануюча зондова мікроскопія (СЗМ) – один з найбільш сучасних ме- тодів дослідження мікротопографії й локальних властивостей поверхні твер- дого тіла з високим просторовим розрізненням. У цей час практично жодне дослідження в області фізики поверхні та тонкоплівкових технологій не обходиться без застосування методів СЗМ. У результаті значного прогресу в розробці та вдосконаленні чутливих елементів скануючих мікроскопів постійно з'являються принципово нові датчики й прилади. Так, в останні роки були створені іонний скануючий мікроскоп, скануючий мікроскоп на поверхневих плазмонах, фотонний скануючий тунельний мікроскоп та ін. Розвиток СЗМ послужив також основою для розвитку нових методів у нанотехнологіі – технології створення структур з нанометровими розмірами. Суть методу СТМ Скануючий тунельний мікроскоп (СТМ) – перший із сімейства зондо- их. мікроскопів – був винайдений у 1981 році швейцарськими вченими Гер- дом Біннігом та Генріхом Рорером. У своїх роботах вони показали, що це досить простий і досить ефективний спосіб дослідження поверхні із просторо- вим розрізненням аж до атомарного. Справжнє визнання ця методика одержала після візуалізації атомарної структури поверхні ряду матеріалів і, зокрема, ре- конструйованій поверхні кремнію. В 1986 році за створення тунельного мікро- скопу Г.Біннігу та Г.Рореру була присуджена Нобелівська премія з фізики. Слідом за тунельним мікроскопом протягом короткого часу були створені атомно-силовий мікроскоп (АСМ), магнітно-силовий мікроскоп (МСМ), елек- тросиловий мікроскоп (ЕСМ), ближньопольовий оптичний мікроскоп (БОМ) і багато інших приладів, що мають подібні принципи роботи та мають назву скануючи зондові мікроскопи. У наш час зондова мікроскопія – це галузь те- хніки, що бурхливо розвивається, та прикладних наукових досліджень. Тунелювання електронів через потенційний бар’єр Принцип роботи СТМ заснований на явищі тунелювання електронів через вузький потенційний бар’єр у вигляді непровідного вакуумного зазору між металевим зондом і провідним зразком у зовнішнім електричному полі. Рисунок 1.1 – Схема тунелювання електронів через потенційний бар'єр у тунельному мікроскопі На рис.1.2 типові енергетичні діаграми, пов'язані із процесом тунелювання через потенційний бар'єр. Діелектричний шар між двома металами зображений у вигляді потенційного бар'єра прямокутної форми висотою  . Положення рівня Фермі в незбуреному випадку (без зовнішнього поля) позна- чається як  . / Рисунок 1.2 – Прямокутний потенційний бар'єр у проміжку між металевими еле- ктродами: а) V = 0, б) e < φ* Коли немає зовнішнього поля, електрони в контактах займають стани аж до енергії Фермі. Природно, що при кінцевій температурі рівень Фермі не має різкої границі. У цьому випадку електрони не можуть переходити з одно- го контакту, оскільки немає вільних місць, які він міг би зайняти. Нагадаємо, що із принципу Паулі треба, що в одному стані може перебувати тільки один електрон. Якщо контакт помістити в зовнішнє поле, рис. 2б, то енергетичні рівні зрушуються на однакову величину рівну eV . У результаті, у правому контакті з'являються вільні місця, які можуть зайняти, у результаті тунелю- вання через бар'єр, електрони з лівого контакту. Таким чином, струм перено- сять електрони з енергетичного шару шириною eV . Величина струму прямо пропорційна різниці числа електронів у левом і правом контакті, помноженої на ймовірніс...