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1、电子显微技术电子显微技术眼眼睛睛是是人人类类认认识识客客观观世世界界的的第第一一架架“光光学学仪仪器器”。但但它它的的能能力力是是有有限限的的，如如果果两两个个细细小小物物体体间间的的距距离离小小于于0.1mm0.1mm时时，眼睛就无法把它们分开。眼睛就无法把它们分开。 光光学学显显微微镜镜的的发发明明为为人人类类认认识识微微观观世世界界提提供供了了重重要要的的工工具具。随随着着科科学学技技术术的的发发展展，光光学学显显微微镜镜因因其其有有限限的的分分辨辨本本领而难以满足许多微观分析的需求。领而难以满足许多微观分析的需求。 上上世世纪纪3030年年代代后后，采采用用电电子子束束作作为为光光源源
2、的的电电子子显显微微镜镜( (简简称称“电电镜镜”）的的发发明明将将分分辨辨本本领领提提高高到到纳纳米米量量级级，同同时时也也将将显显微微镜镜的的功功能能由由单单一一的的形形貌貌观观察察扩扩展展到到集集形形貌貌观观察察、晶晶体体结结构构、成成分分分分析析等等于于一一体体。人人类类认认识识微微观观世世界界的的能能力力从此有了长足的发展。从此有了长足的发展。电镜的发展历史1932年年鲁斯卡斯卡发明明创制了第一台透射制了第一台透射电子子显微微镜实验装置装置(TEM)。相相继问世了世了扫描透射描透射电子子显微微镜(STEM)、扫描描电子子丛微微镜(SEM)以及上述以及上述产品与品与X射射线分析系分析系
3、统(EDS、WDS)的的结合，即各种不同合，即各种不同类型分析型型分析型电子子显微微镜。1986年，年，宾尼格和尼格和罗雷雷尔尔先后研制成功先后研制成功扫描隧描隧道道电子子显微微镜(STM)和原于力和原于力电子子显微微镜(AFM)，使人，使人类的的视野得到野得到进一步的一步的扩展。展。二、电子显微技术内容二、电子显微技术内容透射电子显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜扫描电子显微镜电子探针电子探针 透射电子显微镜是利用电子的波动性来观察固体透射电子显微镜是利用电子的波动性来观察固体透射电子显微镜是利用电子的波动性来观察固体透射电子显微镜是利用电子的波动性来观察固体材料内部的各种缺陷和直接观察原子
4、结构的仪器。材料内部的各种缺陷和直接观察原子结构的仪器。材料内部的各种缺陷和直接观察原子结构的仪器。材料内部的各种缺陷和直接观察原子结构的仪器。在原理上模拟了光学显微镜的光路设计，简单化地在原理上模拟了光学显微镜的光路设计，简单化地在原理上模拟了光学显微镜的光路设计，简单化地在原理上模拟了光学显微镜的光路设计，简单化地可将其看成放大倍率高得多的成像仪器。一般光学可将其看成放大倍率高得多的成像仪器。一般光学可将其看成放大倍率高得多的成像仪器。一般光学可将其看成放大倍率高得多的成像仪器。一般光学显微镜放大倍数在数十倍到数百倍，特殊可到数千显微镜放大倍数在数十倍到数百倍，特殊可到数千显微镜放大倍数在
5、数十倍到数百倍，特殊可到数千显微镜放大倍数在数十倍到数百倍，特殊可到数千倍。而透射电镜的放大倍数在数千倍至一百万倍之倍。而透射电镜的放大倍数在数千倍至一百万倍之倍。而透射电镜的放大倍数在数千倍至一百万倍之倍。而透射电镜的放大倍数在数千倍至一百万倍之间，有些甚至可达数百万倍或千万倍。间，有些甚至可达数百万倍或千万倍。间，有些甚至可达数百万倍或千万倍。间，有些甚至可达数百万倍或千万倍。2.1 透射电子显微镜电子与物质的作用电子与物质的作用电子与物质的作用电子与物质的作用 散射、弹性散射、非弹性散射散射、弹性散射、非弹性散射感应电导入射电子二次电子背散射电子俄歇电子吸收电子特征X射线荧光透射电子试样
6、吸收电子吸收电子 随着入射电子与样品中原子核或核外电子随着入射电子与样品中原子核或核外电子发生非弹性散射次数的增多，其能量和活动能发生非弹性散射次数的增多，其能量和活动能力不断降低以致最后被样品所吸收的电子叫吸力不断降低以致最后被样品所吸收的电子叫吸收电子。收电子。透射电子透射电子 它是入射电子束透过样品而得到的电子。它它是入射电子束透过样品而得到的电子。它仅仅取决于样品微区的成分、厚度、晶体结构仅仅取决于样品微区的成分、厚度、晶体结构及位向等。及位向等。二次电子二次电子 入射电子射到试样上使表面物质发生电离，被激发入射电子射到试样上使表面物质发生电离，被激发入射电子射到试样上使表面物质发生电
7、离，被激发入射电子射到试样上使表面物质发生电离，被激发的电子离开试样表面而形成二次的电子离开试样表面而形成二次的电子离开试样表面而形成二次的电子离开试样表面而形成二次电子，又称为次级电子；电子，又称为次级电子；二次电子在电场的作用下呈曲线运动翻越障碍进入监测二次电子在电场的作用下呈曲线运动翻越障碍进入监测器，因而试样表面凹凸的各种信息都能清晰成像。其强器，因而试样表面凹凸的各种信息都能清晰成像。其强度与试样表面的几何形状等有关，度与试样表面的几何形状等有关，二次电子的能量比较二次电子的能量比较低，一般小于低，一般小于50eV50eV 。背散射电子背散射电子 入射电子与试样作用，产生弹性散射或非
8、弹性散射入射电子与试样作用，产生弹性散射或非弹性散射后离开试样表面的电子；背散射电子基本上不受电场的后离开试样表面的电子；背散射电子基本上不受电场的作用而呈直线运动进入监测器，其强度与试样表面形貌作用而呈直线运动进入监测器，其强度与试样表面形貌和元素组成有关。和元素组成有关。背散射电子的能量比较高，其约等于背散射电子的能量比较高，其约等于入射电子能量入射电子能量E E0 0 。俄歇电子俄歇电子 如果入射电子把外层电子打进内层，原子被激发；为如果入射电子把外层电子打进内层，原子被激发；为释放能量而电离出次外层电子，叫俄歇电子。每种元素释放能量而电离出次外层电子，叫俄歇电子。每种元素都有自己的特征
9、俄歇能谱，因此可以利用俄歇电子能谱都有自己的特征俄歇能谱，因此可以利用俄歇电子能谱进行轻元素分析。进行轻元素分析。特征特征X射线射线 原子的内层电子受到激发之后，外层电子填充到内原子的内层电子受到激发之后，外层电子填充到内层上，多余的能量以辐射形式放出，产生特征层上，多余的能量以辐射形式放出，产生特征X X射线。射线。各种元素都有自己的特征各种元素都有自己的特征X X射线，可用来进行微区成分射线，可用来进行微区成分分析。分析。样品质量厚度越大，则透射系数越小，而吸收系数样品质量厚度越大，则透射系数越小，而吸收系数越大；样品背散射系数和二次电子发射系数的和也越大；样品背散射系数和二次电子发射系数
10、的和也越大，但达一定值时保持定值。越大，但达一定值时保持定值。透射电子显微镜（简称透射电镜，TEM），根据其分析目的不同可分为： 高分辨电镜（HRTEM） 透射扫描电镜（STEM） 分析型电镜（AEM）等等。入射电子束（照明束）也有两种主要形式： 平行束：透射电镜成像及衍射 会聚束：扫描透射电镜成像、微分析及微衍射。透射电镜的仪器透射电镜的仪器日立透射电镜仪器日立透射电镜仪器成像原理与光学显微镜类似。成像原理与光学显微镜类似。它们的根本不同点在于光学显微镜以可见光作照它们的根本不同点在于光学显微镜以可见光作照明束，透射电子显微镜则以电子为照明束。在光明束，透射电子显微镜则以电子为照明束。在光学
11、显微镜中将可见光聚焦成像的是玻璃透镜，在学显微镜中将可见光聚焦成像的是玻璃透镜，在电子显微镜中相应的为磁透镜。电子显微镜中相应的为磁透镜。由于电子波长极短，同时与物质作用遵从布拉格由于电子波长极短，同时与物质作用遵从布拉格（Bragg）方程，产生衍射现象，使得透射电镜自）方程，产生衍射现象，使得透射电镜自身在具有高的像分辨本领的同时兼有结构分析的身在具有高的像分辨本领的同时兼有结构分析的功能。功能。 透射电镜的工作原理透射电镜的工作原理电子枪聚光镜试样物镜中间象投影镜观察屏光源中间象物镜试样聚光镜目镜毛玻璃照相底板1 1、分辨率（分辨能力）、分辨率（分辨能力） 能分清两个点的中心距离的最小尺寸
12、。电子显微镜成象的三大要素电子显微镜成象的三大要素a a、人眼分辨能力：约、人眼分辨能力：约 0. 0.1 0.2mm.2mm。b b、光学显微镜的分辨率：、光学显微镜的分辨率： 分辨率；分辨率； 可见光波长；可见光波长；nsinnsin 透镜孔径值。透镜孔径值。 而当可见光波长为而当可见光波长为500nm500nm时，时， = 0.2 um = 0.2 umc c、电子显微镜的分辨率：、电子显微镜的分辨率： B C B Cs s BB常数；常数； C Cs s 球差系数；球差系数； 电子波长。电子波长。2 2、像衬度、像衬度 像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。像衬度是图像上不同区域间明
13、暗程度的差别。 透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束的散射。可分为：的散射。可分为： 质厚衬度质厚衬度 ：非晶样品衬度的主要来源振幅衬度振幅衬度 衍射衬度衍射衬度 ：晶体样品衬度的主要来源相位衬度相位衬度 光学显微镜的放大倍数 = 光学显微镜的放大倍数为2000； 电子显微镜的放大倍数： 可达10 6 107数量级。3 3、放大倍数、放大倍数样品制备样品制备 TEM样品可分为间接样品和直接样品。样品可分为间接样品和直接样品。 要求：要求：（1）供）供TEM分析的样品必须能够让电子束透过，通常样分析的样品必须能够让电子束透过，通常样品观察区域的厚度以控制在
14、品观察区域的厚度以控制在100200nm以内。以内。（2）所制得的样品还必须具有代表性以真实反映所分析）所制得的样品还必须具有代表性以真实反映所分析材料的某些特征。因此，样品制备时不可影响这些特材料的某些特征。因此，样品制备时不可影响这些特征，如已产生影响则必须知道影响的方式和程度。征，如已产生影响则必须知道影响的方式和程度。 高分子微球的高分子微球的TEM照片照片“高尔夫高尔夫”型微球的型微球的TEM照片照片2.2 扫描电子显微镜扫描电子显微镜 扫扫描描电电子子显显微微镜镜的的简简称称为为扫扫描描电电镜镜，英英文文缩缩写写为为SEM (Scanning Electron Microscope
15、)。 它它它它是是是是用用用用细细细细聚聚聚聚焦焦焦焦的的的的电电电电子子子子束束束束轰轰轰轰击击击击样样样样品品品品表表表表面面面面，通通通通过过过过电电电电子子子子与与与与样样样样品品品品相相相相互互互互作作作作用用用用产产产产生生生生的的的的二二二二次次次次电电电电子子子子、背背背背散散散散射射射射电电电电子子子子等等等等对对对对样样样样品表面或断口形貌进行观察和分析品表面或断口形貌进行观察和分析品表面或断口形貌进行观察和分析品表面或断口形貌进行观察和分析。 现现在在SEM都都与与能能谱谱（EDS）组组合合，一一般般很很少少带带波波谱谱仪仪（WDS），可可以以进进行行成成分分分分析析。所
16、所以以，SEM也也是是显显微微结结构构分分析析的的主主要要仪仪器器，已已广广泛泛用用于于材材料料、冶冶金金、矿物、生物学等领域。矿物、生物学等领域。S-4700S-4700冷场发射扫描电镜冷场发射扫描电镜电子枪电子枪聚光镜聚光镜物镜物镜样品室样品室探测系统探测系统 +250kv+12kv聚焦极聚焦极闪烁体闪烁体光光光电倍增管光电倍增管电流电流放大放大电压电压2e样品在电子束轰击下产生的信号样品在电子束轰击下产生的信号IoISEIBSEISC样品样品e-X-rayLight样品样品 发热发热扫描电镜中的样品扫描电镜中的样品 入射电子与样品相互作用后，使样品原入射电子与样品相互作用后，使样品原子较
17、外层电子（价带或导带电子）电离产生子较外层电子（价带或导带电子）电离产生的电子，称的电子，称二次电子二次电子。 二次电子能量比较低，习惯上把能量小二次电子能量比较低，习惯上把能量小于于50eV电子统称为二次电子，电子统称为二次电子，仅在样品表面仅在样品表面5nm10nm的深度的深度内才能逸出表面，这是内才能逸出表面，这是二次电子分辨率高的重要原因之一。二次电子分辨率高的重要原因之一。 扫描电镜图象扫描电镜图象1、二次电子象、二次电子象 二二二二次次次次电电电电子子子子象象象象是是是是表表表表面面面面形形形形貌貌貌貌衬衬衬衬度度度度，它它它它是是是是利利利利用用用用对对对对样样样样品品品品表表表
18、表面面面面形形形形貌貌貌貌变变变变化化化化敏敏敏敏感感感感的的的的物物物物理理理理信信信信号号号号作作作作为为为为调调调调节节节节信信信信号号号号得得得得到到到到的的的的一一一一种种种种象象象象衬衬衬衬度度度度。因因为为二二次次电电子子信信号号主主要要来来处处样样品品表表层层510nm的的深深度度范范围围，它它的的强强度度与与原原子子序序数数没没有有明明确确的的关关系系，便便对对微微区区表表面面相相对对于于入入射射电电子子束束的的方方向向却却十十分分敏敏感感，二二次次电电子子像像分分辨辨率率比比较较高高，所所以以适适用用于显示形貌衬度。于显示形貌衬度。注意注意注意注意在扫描电镜中，二次电子检在
19、扫描电镜中，二次电子检在扫描电镜中，二次电子检在扫描电镜中，二次电子检测器一般是装在入射电子束轴线测器一般是装在入射电子束轴线测器一般是装在入射电子束轴线测器一般是装在入射电子束轴线垂直的方向上。垂直的方向上。垂直的方向上。垂直的方向上。2、背散射电子像、背散射电子像 背背散散射射电电子子是是指指入入射射电电子子与与样样品品相相互互作作用用( (弹弹性性和和非非弹弹性性散散射射) )之之后后，再再次次逸逸出出样样品品表表面面的的高高能能电电子子，其其能能量量接接近近于于入入射射电电子子能能量量( ( E E。) )。 背背射射电电子子的的产产额额随随样样品品的的原原子子序序数数增增大大而而增增
20、加加，所所以以背背散散射射电电子子信信号号的的强强度度与与样样品品的的化化学学组组成成有有关关，即即与与组组成成样样品品的的各各元元素素平平均均原原子序数有关。子序数有关。背散射电子的信号强度背散射电子的信号强度I与原子序数与原子序数Z的关系为的关系为 式中式中Z为原子序数，为原子序数，C为百分含量为百分含量(Wt%) 背散射电子像的形成，就是因为样品表面上平均背散射电子像的形成，就是因为样品表面上平均背散射电子像的形成，就是因为样品表面上平均背散射电子像的形成，就是因为样品表面上平均原子原子原子原子序数序数序数序数Z Z大的部位大的部位大的部位大的部位而形成而形成而形成而形成较亮的区域较亮的
21、区域较亮的区域较亮的区域，产生较强的背散射，产生较强的背散射，产生较强的背散射，产生较强的背散射电子信号；而平均原子序数电子信号；而平均原子序数电子信号；而平均原子序数电子信号；而平均原子序数较低的部位较低的部位较低的部位较低的部位则产生较少的则产生较少的则产生较少的则产生较少的背散射电子，在荧光屏上或照片上就是背散射电子，在荧光屏上或照片上就是背散射电子，在荧光屏上或照片上就是背散射电子，在荧光屏上或照片上就是较暗的区域较暗的区域较暗的区域较暗的区域，这样就形成原子序数衬度。这样就形成原子序数衬度。这样就形成原子序数衬度。这样就形成原子序数衬度。MgO+SrTiO3复相陶瓷的二次电子像复相陶
22、瓷的二次电子像(a)和背散射电子像（和背散射电子像（b） （a a） 二次二次电子像子像 2000 2000 （b b）背散射）背散射电子像子像 2000 2000（a a）和和（b b）分分别别为为MgO+SrTiOMgO+SrTiO3 3复复相相陶陶瓷瓷在在同同一一个个微微区区的的二二次次电电子子像像和和背背散散射射电电子子像像，二二次次电电子子像像形形貌貌很很难难分分辨辨出出MgOMgO和和SrTiOSrTiO3 3相相的的亮亮度度差差别别，而而背背散散射射电电子子像像中中可可以以明明显显的的分分辩辩出出MgOMgO相（灰色）和相（灰色）和SrTiOSrTiO3 3相（白色）。相（白色）
23、。 扫描电镜样品的处理和制备扫描电镜样品的处理和制备化学刻蚀法化学刻蚀法离子刻蚀法离子刻蚀法金属涂层法金属涂层法金属涂层法金属涂层法 应用对象是导电性较差的样品，如高聚物材料，在进行扫描电子显微镜观察之前必须使样品表面蒸发一层导电体，目的在于消除荷电现象利提高样品表面二次电子的激发量，并减小样品的辐照损伤，金属涂层法包括真空蒸发镀膜法和离子溅射浊。 应用对象是包含合晶相和非晶相两个组成部分的样品。它是利用离子轰击样品表而时，由于两相被离子作用的程度不同，而暴露出晶区的细微结构。离子刻蚀离子刻蚀化学刻蚀法化学刻蚀法 应用对象同于离子刻蚀法，包括溶剂和酸刻蚀两种方法。 酸刻蚀是利用某些氧化性较强的
24、溶液，如发烟硝酸、高锰酸钾等处理样品表面，使其个一相氧化断链而溶解，而暴露出晶相的结构。 溶剂刻蚀是用某些溶剂选择溶解高聚物材料中的一个相，而暴露出另一相的结构。微区定性和定量分析微区定性和定量分析 与常规的定性、定量分析方法不同的是，扫描电子显微镜系统是在微观形貌观测的基础上，针对感兴趣区域进行特定的定性或定量分析。扫描电子显微镜的工作内容扫描电子显微镜的工作内容微区形貌观测微区形貌观测二次电子像 可得到物质表面形貌反差的信息，即微观形貌像。 背反射电子像 可得到不同区域内平均原子序数差别的信息，即组成分布像。 X射线元素分布像 可得到样品表面元素及其X射线强度变化的分布图像。一种(上图)抗
25、氧化能力较差(国内)；另一种(下图)抗氧化能力较强(国外)两者的微双形态呈明显的不同 氯化亚铜微观形态的观测扫描电子显微镜的应用实例扫描电子显微镜的应用实例 在18900倍下对PVC糊树脂近行观测应用实例 在26000倍下观测碳酸钙粉末纳米聚合物颗粒的形貌观察纳米聚合物颗粒的形貌观察2.3 电子探针（电子探针（ AFM） 当探针与样品表面间距小到纳米级时，按照近代量当探针与样品表面间距小到纳米级时，按照近代量当探针与样品表面间距小到纳米级时，按照近代量当探针与样品表面间距小到纳米级时，按照近代量子力学的观点，由于探针尖端的原子和样品表面的原子子力学的观点，由于探针尖端的原子和样品表面的原子子力
26、学的观点，由于探针尖端的原子和样品表面的原子子力学的观点，由于探针尖端的原子和样品表面的原子具有特殊的作用力，并且该作用力随着距离的变化非常具有特殊的作用力，并且该作用力随着距离的变化非常具有特殊的作用力，并且该作用力随着距离的变化非常具有特殊的作用力，并且该作用力随着距离的变化非常显著。当探针在样品表面来回扫描的过程中，顺着样品显著。当探针在样品表面来回扫描的过程中，顺着样品显著。当探针在样品表面来回扫描的过程中，顺着样品显著。当探针在样品表面来回扫描的过程中，顺着样品表面的形状而上下移动。独特的反馈系统始终保持探针表面的形状而上下移动。独特的反馈系统始终保持探针表面的形状而上下移动。独特的
27、反馈系统始终保持探针表面的形状而上下移动。独特的反馈系统始终保持探针的力和高度恒定，一束激光从悬臂梁上反射到感知器，的力和高度恒定，一束激光从悬臂梁上反射到感知器，的力和高度恒定，一束激光从悬臂梁上反射到感知器，的力和高度恒定，一束激光从悬臂梁上反射到感知器，这样就能实时给出高度的偏移值。样品表面就能记录下这样就能实时给出高度的偏移值。样品表面就能记录下这样就能实时给出高度的偏移值。样品表面就能记录下这样就能实时给出高度的偏移值。样品表面就能记录下来，最终构建出三维的表面图。来，最终构建出三维的表面图。来，最终构建出三维的表面图。来，最终构建出三维的表面图。 扫描探针显微镜的特点扫描探针显微镜
28、的特点1. 1. 分辨率高分辨率高分辨率高分辨率高HMHM：高分辨光学显微镜；：高分辨光学显微镜；PCMPCM：相反差显微镜；：相反差显微镜；(S)TEM(S)TEM：（扫描）透射电子显微镜；：（扫描）透射电子显微镜；FIM：场：场离子显微镜；离子显微镜；REM：反射电子显微镜：反射电子显微镜 1. 1. 分辨率高分辨率高分辨率高分辨率高HMHM：高分辨光学显微镜；：高分辨光学显微镜；PCMPCM：相反差显微镜；：相反差显微镜；(S)TEM(S)TEM：（扫描）透射电子显微镜；：（扫描）透射电子显微镜；FIM：场：场离子显微镜；离子显微镜；REM：反射电子显微镜：反射电子显微镜 横向分辨率横向
29、分辨率横向分辨率横向分辨率可达0.1nm纵向分辨率纵向分辨率纵向分辨率纵向分辨率可达0.01nm 2、可实时地空得到实时间中表面的三维图像，可用于具有可实时地空得到实时间中表面的三维图像，可用于具有可实时地空得到实时间中表面的三维图像，可用于具有可实时地空得到实时间中表面的三维图像，可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构研究。周期性或不具备周期性的表面结构研究。周期性或不具备周期性的表面结构研究。周期性或不具备周期性的表面结构研究。 应用：应用：应用：应用：可用于表面扩散等动态过程的研究可用于表面扩散等动态过程的研究可用于表面扩散等动态过程的研究可用于表面扩散等动态过程的研究。 3 3 3
30、3、可可可可以以以以观观观观察察察察单单单单个个个个原原原原子子子子层层层层的的的的局局局局部部部部表表表表面面面面结结结结构构构构，而而而而不不不不是是是是体体体体相相相相或或或或整整整整个表面的平均性质。个表面的平均性质。个表面的平均性质。个表面的平均性质。 应应应应用用用用：可可可可直直直直接接接接观观观观察察察察到到到到表表表表面面面面缺缺缺缺陷陷陷陷、表表表表面面面面重重重重构构构构、表表表表面面面面吸吸吸吸附附附附体体体体的的的的形态和位置，以及由吸附体引起的表面重构等。形态和位置，以及由吸附体引起的表面重构等。形态和位置，以及由吸附体引起的表面重构等。形态和位置，以及由吸附体引起
31、的表面重构等。 4 4 4 4、可可可可在在在在真真真真空空空空、大大大大气气气气、常常常常温温温温等等等等不不不不同同同同环环环环境境境境下下下下工工工工作作作作，甚甚甚甚至至至至可可可可将将将将样样样样品品品品浸浸浸浸在在在在水水水水和和和和其其其其它它它它溶溶溶溶液液液液中中中中，不不不不需需需需要要要要特特特特别别别别的的的的制制制制样样样样技技技技术术术术，并并并并且且且且探探探探测测测测过过过过程对样品无损伤。程对样品无损伤。程对样品无损伤。程对样品无损伤。 应应应应用用用用：适适适适用用用用于于于于研研研研究究究究生生生生物物物物样样样样品品品品和和和和在在在在不不不不同同同同试
32、试试试验验验验条条条条件件件件下下下下对对对对样样样样品品品品表表表表面面面面的的的的评评评评价价价价，例例例例如如如如对对对对于于于于多多多多相相相相催催催催化化化化机机机机理理理理、超超超超导导导导机机机机制制制制、电电电电化化化化学学学学反反反反应应应应过过过过程中电极表面变化的监测等。程中电极表面变化的监测等。程中电极表面变化的监测等。程中电极表面变化的监测等。 5 5 5 5、配合扫描隧道谱，可以得到有关表面结构的信息，例如、配合扫描隧道谱，可以得到有关表面结构的信息，例如、配合扫描隧道谱，可以得到有关表面结构的信息，例如、配合扫描隧道谱，可以得到有关表面结构的信息，例如表面不同层次
33、的态密度、表面电子阱、电荷密度波、表面势垒表面不同层次的态密度、表面电子阱、电荷密度波、表面势垒表面不同层次的态密度、表面电子阱、电荷密度波、表面势垒表面不同层次的态密度、表面电子阱、电荷密度波、表面势垒的变化和能隙结构等。的变化和能隙结构等。的变化和能隙结构等。的变化和能隙结构等。 6 6 6 6、在技术本身，、在技术本身，、在技术本身，、在技术本身，SPMSPMSPMSPM具有的设备相对简单、体积小、价格便具有的设备相对简单、体积小、价格便具有的设备相对简单、体积小、价格便具有的设备相对简单、体积小、价格便宜、对安装环境要求较低、对样品无特殊要求、制样容易、检宜、对安装环境要求较低、对样品
34、无特殊要求、制样容易、检宜、对安装环境要求较低、对样品无特殊要求、制样容易、检宜、对安装环境要求较低、对样品无特殊要求、制样容易、检测快捷、操作简便等特点，同时测快捷、操作简便等特点，同时测快捷、操作简便等特点，同时测快捷、操作简便等特点，同时SPMSPMSPMSPM的日常维护和运行费用也的日常维护和运行费用也的日常维护和运行费用也的日常维护和运行费用也十分低廉。十分低廉。十分低廉。十分低廉。 扫描探针显微镜正在迅速地被应用于科学扫描探针显微镜正在迅速地被应用于科学扫描探针显微镜正在迅速地被应用于科学扫描探针显微镜正在迅速地被应用于科学研究的许多领域，如纳米技术，催化新材料，研究的许多领域，如纳米技术，催化新材料，研究的许多领域，如纳米技术，催化新材料，研究的许多领域，如纳米技术，催化新材料，生命科学，半导体科学等，并且取得了许多重生命科学，半导体科学等，并且取得了许多重生命科学，半导体科学等，并且取得了许多重生命科学，半导体科学等，并且取得了许多重大的科研成果大的科研成果大的科研成果大的科研成果. . . .扫描探针显微镜的应用扫描探针显微镜的应用&呈现原子或分子的表面特性呈现原子或分子的表面特性氧化锌薄膜的AFM图(单位：nm)氧化锌颗粒的颗粒比例图（a）和粒度分布图（b）OK
