Апрель 15th, 2013
пробое воздушного диэлектрического зазорамежду двумя телами.Электрический ток, возникающий призаданных условиях, объясняется туннельнымэффектом и называется туннельным током.На практике явление туннелирования вСТМ реализуется, когда один из проводниковпредставляет собой иглу (зонд) У, а другой- поверхность исследуемого объекта 3(рис. 1.2.41).Для того чтобы электроны проводимостина острие зонда 1 перешли в зону проводимостиобъекта J, необходима определенная энергия,которая зависит от расстояния L междузондом и поверхностью объекта, разности потенциаловU между ними и работы выходаСКАНИРУЮЩАЯ ТУННЕЛЬНАЯ МИКРОСКОПИЯ 73Рис. 1.2.41. Схема протекания туннельного токамежду зондом и объектом:1 — зонд; 2 — пучок электронов; 3 — объект (образец);U — разность потенциалов между зондом и объектом;/т — туннельный ток; L — расстояние между зондом иобъектом; F — площадь туннельного контактаэлектронов W\ и W2 соответственно с поверхностизонда и поверхности исследуемогообъекта.При сближении зонда и поверхностиобъекта на расстояние L « 0,5 нм (когда волновыефункции электронов ближайших друг кдругу атомов зонда и объекта перекроются) иприложении разности потенциалов С/ » 0,1… 1 Вмежду зондом и объектом возникает ток, обусловленныйтуннельным эффектом. Сила этоготокаI T e n v D F . (12.4)Здесь е = 1,6-10“19 Кл — заряд электрона;и » Ю28 м“3 — концентрация электронов проводимости;v * 106 м/с — скорость электронов;F — площадь поперечного сечения пучка электронов,м2; D — вероятность прохожденияэлектронов через зазор L в режиме туннельногоэлектронов через зазор L в режиме туннельного
