实验原理

STM是SPM***族中*基本也*重要的微纳米检测与研究工具。其工作原理基于微探针（针尖）与样品之间的隧道效应及隧道电流。当***根十分尖锐的针尖在纵向充分逼近施加了***定偏压的样品表面至数纳米甚至更小间距S时，针尖尖端的原子与样品表面原子之间将产生隧道电流It。根据量子力学的隧道效应理论，It与间距S之间存在负指数关系，探测隧道电流It的大小，即可检测出间距S的大小，当针尖在横向扫描样品时，即可获得根据隧道电流的变化而获得样品表面的三维微纳米形貌。

仪器特点

特有的卧式STM探头

具有特有的卧式STM探头设计， 降低了探头的整体重心，消除了粗调与微调逼近机构的垂直蠕动； 配备USB视频显微监控系统，可实现微探针操作与进给过程的可视化，更好更直观地满足使用者的操作要求。 新型STM探头及仪器性能更加稳定和优越。

稳定的三轴压电扫描器

采用互相正交的三轴压电陶瓷扫描控制器，X、Y、Z三轴压电陶瓷之间互不耦合，可保证扫描图像不因耦合而失真；扫描器具有更好的扫描线性和独立性、更高的强度和刚度，兼具更强的扫描驱动力，能同时适用于较小与较大、较轻与较重样品的扫描成像。

优化的检测与控制系统

采用优化的微纳米扫描与反馈控制电路系统，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可获得更高的扫描分辨率、更好的重复性和更佳的图像质量。

完善的软件界面与功能

功能强大、界面友好，可适用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系统。***般操作者均可轻松而熟练地掌握，只需点击鼠标，即可完成从图像扫描到图像处理及数据信息计算的全部操作。可用鼠标任意选择局部扫描区域，实现图像平移、定位和缩放；可设定扫描次数并自动控制扫描停止；具有实现X、Y方向的面扫描和线扫描的功能；可获得样品表面的纳米***三维形貌结构和截面线；高质量的彩色/黑白平面图像显示与三维立体图像显示；具有图像的二维和三维纳米标尺标注功能及粒径测量功能；具备纳米***表面微观粗糙度的统计及计算功能；可精确测定样品表面的微纳米***台阶高度和深度；完善的图像处理功能，包括裁剪、粘贴、旋转、对比调节、亮度调节、颜色调整、背景色调整、图像平滑、滤波等。

简单便捷的仪器操作

STM的操作十分简单和便捷，***般操作人员即可完成，无需专人操作和维护。安装探针、安装样品、粗调和微调进样、图像扫描、图像存储等操作，均可在1分钟内完成。特别适用于科学研究、教学实验及产品检测。

高稳定性与抗干扰能力

STM既可在良好的实验条件下完美工作，也可在有***般实验室、普通桌面、有轻微振动、有环境干扰、有光照等条件下正常运作，快速扫描观察各种微纳米样品，获得理想的图像和微纳米结构信息。具备更好的稳定性和抗震性，更强的抗（光、电、磁等）干扰能力，更快的扫描速度（*快1幅图像/10秒，作为对比，进口仪器的扫描速率***般为1幅图像/10~20分钟，甚至更慢）。

高适用性广泛应用领域

可同时适用于科学研究、本科生和研究生的教学实验及纳米技术产品的检测，广泛适用于各种金属、导体、半导体、磁体、非磁体等材料样品的扫描检测。对被测材料样品无特殊要求，免去繁琐的样品制备过程，可直接扫描获得微纳米结构信息。

实验内容与典型实验数据

部分扫描测试样品的STM图像

技术参数

可同时用于科学研究、研究生科研与教学、本科生科研与教学，使用简明，操作便捷，无需专人维护。
采用独特的卧式探头设计，可完全克服探针或样品在垂直方向的蠕动，具有更好的抗震性及稳定性。
配备USB视频显微监控系统，可实现微探针操作与进给过程的可视化，更好更直观地满足使用者的操作要求。
能够在普通实验室、普通实验台、普通教室、普通桌子等条件下正常运行。
能够在有光照、有轻微振动及有人员走动的***般环境条件下正常工作。
扫描范围：4000 nm x 4000 nm。
扫描成像分辨率：横向0.2 nm，纵向优于0.1 nm（隧道电流分辨率0.01nA）。
扫描成像速率：可任意调节，扫描速率1幅图像/10秒。（作为对比，***外同类仪器扫描速率仅为1幅图像/10~20分钟，甚至更慢）。
样品台及样品大小：30 mm x 30 mm x 10 mm。
图像采样像素点：可提供100 x 100点/幅，200 x 200点/幅，400 x 400点/幅；或256 x 256点/幅，512 x 512点/幅的扫描像素点，图像灰度等***256。
图像格式：通用的BMP格式，并可转换成任何图像格式存储、打印。
每台STM配20组微探针。
配置***体机电脑及彩色液晶显示器，配置STM扫描与图像处理软件。
配备USB光学显微镜与数码显微监控系统，视场1500 μm，光学分辨率0.5 μm。