扫描隧道显微镜(STM)的原理和应用
扫描隧道显微镜的工作原理与应用
扫描隧道显微镜的工作原理与应用扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，简称STM）是一种利用量子隧穿效应的高分辨率显微镜。
它采用的是一根极细的金属探头和样品之间的隧穿电流来获取样品表面的信息。
STM具有非常高的分辨率，能够在原子尺度下的样品表面进行观测和操纵，因此在材料科学、表面物理、纳米技术等领域有着广泛的应用。
一、工作原理STM的工作基于量子力学中的隧穿效应。
隧穿效应是一种粒子从一个区域超越到另一个区域的现象。
在STM中，金属探头和样品之间形成一个电势差，并使用一个反馈电路来保持电流恒定。
隧穿电流是通过探头和样品之间的隧穿效应产生的。
探头与样品之间的距离非常小，约为几个纳米，隧穿电流的大小取决于两者之间的距离。
当探头在样品表面上移动时，由于样品表面具有不同的高度和电性特征，因此隧穿电流的大小也会发生变化。
这种变化通过反馈电路测量并转换为高度和电性的信息，然后通过计算机处理并呈现出来。
样品表面的信息在计算机中显示为一个图像。
二、应用A.材料科学STM被广泛应用于材料科学领域，如表征材料表面和分析材料电子结构等。
在纳米材料研究中，STM可以检测材料中的特定原子和分子，并且可以通过组装单个原子或分子来设计新的材料。
B.表面物理STM是表面物理学中非常有用的工具。
它可以研究各种表面效应，例如表面扭转、重排和易于惯性传输的晶格振动模式。
此外，STM还可以用于表面缺陷和缺失等杂质的检测和定位。
C.纳米技术STM在纳米技术领域具有广泛应用。
纳米材料、纳米结构的制备和表征在纳米技术领域是非常重要的。
通过STM可以定量地观察单个原子和分子，这对于设计和制备纳米材料和纳米器件非常有帮助。
D.生物学STM可以在原子和分子的尺度上进行生物学实验。
在生物领域，STM可用于研究DNA分子的结构和功能，以及在膜结构中的蛋白质微区域中检测生物分子等。
E.电子学STM还可以用作电子学中的电极，例如调制电流分布、表征器件中的界面和自旋极化等方法。
扫描隧道显微镜(STM)
图9-4
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图9-5
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二、原子力显微镜的微悬臂及其变形的检测 方法
（一）微悬臂（力传感器） （二）微悬臂变形的检测方法
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（一）微悬臂（力传感器）
原子力显微镜所研究的力其数值很小。要实现力的高灵敏度测量，首 先要求力的感知件——微悬臂对微小力的变化具有足够高的灵敏度。
（1）弹性系数k值应在10 -2～10 2 N/m范围。极低的弹性系数 可满足极其灵敏地检测出零点几个nN
品表面之间的作用力，一般针尖曲率半径为30 nm
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（二）微悬臂变形的检测方法
原子力显微镜的图像是通过扫描时测量微悬臂受力后弯曲形变的程度 获得的，并利用Hooke定律来确定操作时的样品与针尖的作用力。
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三、原子力显微镜的成像模式
（一）接触成像模式 （二）非接触成像模式 （三）轻敲成像模式
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一、扫描隧道显微镜的基本原理
与光学显微镜和电子显微镜不同，STM不采用任何光学或电子透镜 成像，而是当尖锐金属探针在样品表面扫描时，利用针尖〖CD*2〗 样品间纳米间隙的量子隧道效应引起隧道电流与间隙大小呈指数关系， 获得原子级样品表面形貌特征图像，其基本原理如图9-1所示。
顶部有一直径约50～100 nm的极细金属探针（通常是金属钨制作 的针尖），功能是在其与样品互相作用时，可根据样品性质的不同 （如表面原子的几何结构和电子结构）产生变化的隧道电流。在扫描 隧道显微镜工作时，针尖与样品表面距离一般约为0.3～1.0 nm， 此时针尖和样品之间的电子云互相重叠。当在它们之间施加一偏压时， 电子就因量子隧道效应由针尖（或样品）转移到样品（或针尖）；金 属探针安置在三个相互垂直的压电陶瓷〖WTBX〗（P x、P y、 P z）架上，当在压电陶瓷器件上施加一定电压时，由于压电陶瓷 器件产生变形，便可驱动针尖在样品表面实现三维扫描；控制器是用 STM
扫描隧道显微镜在纳米技术中的应用
扫描隧道显微镜在纳米技术中的应用随着科技的发展，纳米技术在当今社会中已经变得越来越重要。
而扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope, STM）便是纳米技术中的一种重要手段。
本文将会从以下几个方面来阐述STM在纳米技术中的应用。
一、STM的原理和结构STM是由希伯来大学的Gerd Binnig和Heinrich Rohrer于1981年发明的。
其结构比较简单，主要由两个部分组成：一根锥形的导电探针和一个样品平台。
导电探针的锥面非常锐利，仅有数个原子的大小。
当导电探针极其靠近样品表面时，会产生微小的电子跃迁效应，从而产生电流。
STM可以通过量化地测量电流来检测样品表面的拓扑结构，并以此来产生图像。
二、STM在纳米材料制备中的应用纳米材料制备是纳米技术中的核心之一。
STM可以直接控制原子在样品表面的排列顺序，因而可以用来制备纳米材料。
在该过程中，导电探针和样品表面之间的电场可以被用来操控原子的位置。
例如，在银原子上加上一些电子束可以使银原子向某个方向移动。
这种自组装技术可以用来制备出复杂的纳米结构。
三、STM在表面分析中的应用STM可以扫描物体表面，获取图像并分析物体表面的结构和性质。
通过APM，人们可以了解到各种表面微观形貌和结构的变化，如表面的缺陷、原子和分子的位置、晶格、晶体缺陷瑕疵等等。
四、STM在化学反应动力学中的应用STM可以被用来研究物质表面化学反应。
例如，在催化剂表面，STM可以直接观察到化学反应的过程，由此可以提供反应动力学的信息。
STM还可以使用电子激发的光电子激发技术，确定反应物、中间体、和反应产物的结构和光谱性质。
五、STM在生物学中的应用STM在生物学中被用来观测蛋白质、DNA和其他生物大分子。
根据生物大分子的光学性质，STM可以揭示这些分子的三维结构，从而帮助科学家研究生物学中重要的分子运动和交互作用等。
六、未来STM的发展STM在纳米技术中的应用已经为科学家们所熟知。
扫描隧道显微镜的原理及应用
02
扫描隧道显微镜的基本原理
量子隧穿效应
微观粒子波动性
在量子力学中，微观粒子如电子具有 波动性，可以穿透比其动能更高的势 垒，即发生隧穿效应。
隧穿概率
粒子穿透势垒的概率取决于势垒的高 度和宽度，势垒越低、越窄，隧穿概 率越高。
扫描隧道显微镜的工作原理
探针与样品接近
01
在扫描隧道显微镜中，尖锐的探针接近样品表面，二者之间形
成一个势垒。
电子隧穿
02
当探针与样品之间的距离足够近时，电子可以穿过势垒，形成
隧穿电流。
电流变化与距离关系
03
隧穿电流的大小对探针与样品之间的距离非常敏感，距离微小
扫描隧道显微镜的原理及应 用
演讲人：
日期：
• 引言 • 扫描隧道显微镜的基本原理 • 扫描隧道显微镜的构造与性能 • 扫描隧道显微镜的应用领域
• 扫描隧道显微镜的实验技术与方法 • 扫描隧道显微镜的发展趋势与挑战
01
引言
扫描隧道显微镜的发明与意义
发明背景
扫描隧道显微镜（STM）是20世 纪80年代初发明的一种新型表面 分析工具，它的出现为微观领域
03
技术瓶颈
应用局限性
成本与普及
进一步提高STM的分辨率和稳定 性面临技术瓶颈，需要新的理论 和方法指导。
STM在某些特殊环境和条件下的 应用受到限制，如高温、强磁场 等。
高性能的STM仪器价格昂贵，限 制了其在更广泛领域的应用和普 及。
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扫描隧道显微镜的原理及应用综述.
扫描隧道显微镜的原理及应用综述
摘要
扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的发明打开了人类对微观世界观察的大门，使得人类在纳米尺度上研究单一原子以及单一分子的反应成为可能。
本文简要介绍了扫描隧道显微镜的工作原理以及扫描探针显微技术在化学、生物及物理学等领域的作用和应用前景。
最后还揭示了其一定的局限性。
关键字
扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）
隧道效应扫描隧道显微术应用
一、引言
在光学显微镜和电子显微镜的结构和性能得到不断完善的同时，基于其它各种原理的显微镜也不断问世。
其中，1982年宾尼（G. Binnig）和罗雷尔（H.Rohrer）等人研制成功的扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）是显微镜领域的新成员。
这种新型显微仪器的诞生，使人类能够实时地观测到原子在物质表面的排列状态和研究与表面电子行为有关的物理化学性质，对表面科学、材料科学、生命科学以及微电子技术的研究有着重大意义和重要应用价值。
两位科学家因此与电子显微镜的发明者
图１ G.Binnig
H.Rohrer
E Ruska教授一起荣获1986年诺贝尔物理奖。
近年来，在ＳＴＭ的基础上又发展出了另一种扫描探针显微镜---原子力显微镜（ＡＦＭ）。
现在一般将ＳＴＭ和ＡＦＭ合称ＳＰＭ（扫描探针显微镜）。
......。
STM的原理和应用
STM的原理和应用STM（Scanning Tunneling Microscope），扫描隧道显微镜，是一种利用量子力学原理研究物质表面性质的高分辨率成像仪器。
STM的工作原理基于电子的量子隧穿效应，通过探针与样品表面之间的隧穿电流来获取样品表面的拓扑信息，从而实现纳米级别的三维成像。
STM的应用非常广泛，在物理学、化学、生物学等领域都有重要的研究价值。
STM的工作原理可简述为：在STM中，有一个微细的金属探针（Tip）和样品表面之间保持非常近的距离（通常为纳米级别）。
当给定一个小的电压差（通常为几毫伏到几电压之间）时，形成的隧穿电流会随着两个不同位置之间的距离变化而变化。
通过控制探针位置，可以测量电流的变化，并映射到样品表面的形貌上。
通过扫描探针的位置，可以得到样品表面的拓扑信息。
STM的成功应用离不开以下几个关键技术：1.原子力探测：STM使用了一个非常锋利尖端的金属探针，可以感知样品表面的原子力，从而获得样品表面的拓扑信息。
这种技术在纳米尺度下非常有效，可以得到非常高分辨率的图像。
2.量子隧穿效应：在STM中，探针和样品表面之间形成的微小隧穿电流是基于量子力学的隧穿效应。
这种效应使得STM可以在非常小的尺度下进行高分辨率成像，并且可以探测到样品表面的微观结构和性质。
3.负反馈控制：为了保持探针和样品表面的距离保持稳定，STM使用了负反馈控制系统。
这个系统会根据探针和样品表面之间的隧穿电流的变化来调整探针的位置，使得电流保持在一个恒定的水平，从而得到稳定的成像结果。
STM在科学研究中有着广泛的应用，包括以下几个方面：1.表面科学研究：STM可以实现对材料表面结构的高分辨率成像，并且可以通过控制探针的位置来控制表面结构。
这为理解材料的表面性质和表面反应过程提供了重要的手段。
2.纳米技术研究：STM可以进行纳米级别的成像和加工，可以用于纳米材料的制备、纳米器件的设计和纳米材料的研究等方面。
它在纳米技术研究中发挥了重要作用。
扫描隧道显微镜与原子力显微镜原理及应用介绍
扫描隧道显微镜与原子力显微镜原理及应用介绍扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，简称STM）和原子力显微镜（Atomic Force Microscope，简称AFM）是近代纳米科技研究中最常用的两种显微镜。
它们的工作原理基于量子力学和原子间相互作用的特性，能够在原子尺度上对材料进行高分辨率的观察和测量。
本文将对这两种显微镜的原理和应用进行详细介绍。
一、扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，简称STM）STM是由布特和罗人于1982年发明的一种高分辨率的表面形貌和电子性质的检测仪器。
它的工作原理基于电子的量子隧穿效应。
当一个金属探针在纳米尺度上与样品表面非常靠近时，由于量子隧穿效应的存在，探针上的电子会通过真空隧穿到样品表面，形成一晶格单位长度上的隧穿电流。
通过控制探针和样品之间的距离，并测量隧穿电流的变化，就可以在纳米尺度上对样品表面的形貌和电导率进行高分辨率的成像。
STM的应用非常广泛。
首先，它可以用于表面形貌的观察和测量。
利用STM的纳米尺度分辨率，可以研究材料表面的形貌结构，比如晶体表面、纳米颗粒的形貌等。
其次，STM可以用于电子能级的探测。
通过测量隧穿电流的大小和变化，可以了解样品的电子性质，比如导体与绝缘体的电子分布、局域缺陷的电子能级等。
另外，STM还可以用于表面化学反应的研究。
通过在STM系统中加入气体环境和局部加热等手段，可以直接观察表面化学反应的过程和反应产物等。
二、原子力显微镜（Atomic Force Microscope，简称AFM）AFM是由盖柏勒（Gerd Binnig）和罗隆德（Heinrich Rohrer）于1986年发明的一种非接触式的力学检测器。
它的工作原理基于探针尖端与表面之间的力的相互作用。
AFM采用非接触的方式，将探针尖端靠近样品表面，并通过测量探针向上弯曲或偏移的程度，来推测表面的形貌和性质。
扫描隧道显微镜原理与工作方式解析
扫描隧道显微镜原理与工作方式解析扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，缩写为STM）是一种由Ernst Ruska和Gerd Binnig等科学家于1981年共同发明的一种高分辨率显微镜。
它是一种利用量子力学效应进行成像的工具，能够达到原子尺度的分辨率。
本文将解析扫描隧道显微镜的原理和工作方式。
扫描隧道显微镜的原理基于隧道效应，即电子通过微小的空隙隧道传输的现象。
根据量子力学的隧道效应理论，当微小的尖端与样品表面极为接近时，电子可以通过锐利的尖端与样品间的真空间隙隧道传输。
扫描隧道显微镜利用这一原理，通过探针的运动来扫描样品表面，同时测量隧道电流的强度，从而形成显微图像。
扫描隧道显微镜的主要组成部分包括探针、探针悬臂、扫描系统和信号检测系统。
探针是扫描隧道显微镜的核心部件，由一根非常尖锐的金属探针组成，通常使用铂铱合金或钨材料制成。
探针悬臂用于固定和调节探针位置，以确保其稳定性和精确度。
扫描系统用于控制探针在样品表面上的运动路径，包括横向和纵向扫描。
信号检测系统用于测量隧道电流的强度，并将其转化为可视化的显微图像。
当扫描隧道显微镜开始工作时，探针悬臂将探针带至样品表面上的感兴趣区域，使其离样品表面非常接近，通常在纳米米的范围内。
然后，应用一个微小的电压差，使得探针与样品之间形成隧道电流。
这种隧道电流的大小与探针与样品之间的距离和表面的电子状态有关。
随着探针在样品表面上的扫描运动，隧道电流的强度也会发生变化。
为了生成显微图像，扫描系统通过电子信号的调节来控制探针的扫描轨迹。
通常采用的是锁定模式，即通过调整探针的位置，使得隧道电流保持在一个恒定的值，从而保持探针与样品的恒定间距。
同时，扫描系统将探针在样品表面上的运动轨迹记录下来，并将其转化为显微图像。
在信号检测系统中，隧道电流的强度被检测并放大。
然后，该信号被转化为显微图像，并通过计算机显示在监视器上。
显微图像能够清晰地显示出样品表面的各种特征，包括原子、分子和局部缺陷等。
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扫描隧道显微镜（STM）的原理和应用
【摘要】：
本实验主要学习扫描隧道显微镜的工作原理，了解STM的基本仪器结构，掌握
用电化学腐蚀方法制作STM探针，熟悉STM的数据采集并获取石墨的原子分
辨像，分析所得扫描图像计算x、y方向压电陶瓷的电压灵敏度分别为14.53、
15.6。
关键词：
扫描隧道显微镜隧道效应石墨晶体
一、实验引言：
随着材料科学的不断进步，人们能够复制改良设计合成很多种材料。
为了能够探测到一些材料的表面形态，在20世纪80年代基于量子隧道效应，IBM公司的Binning博士、Rohrer博士及其同事研制成功了扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscopy，简称STM）。
两位发明者因此于1986年获得诺贝尔物理学奖。
STM技术的诞生使在纳米尺度范围探测材料的表面特性成为可能，这是因为STM 能够一个原子一个原子地将表面的几何结构和电子结构联系起来，实时地观察单个原子在物质表面的排列状态及与表面电子行为有关的物理、化学性质。
STM技术的最大优势在于可获得原子级的分辨率，通常它的分辨率在平行于表面的方向可达0.1纳米，在垂直于表面的方向可达0.01纳米，此外，STM还可实时地获得材料表面实空间的三维图像；可以观察单个原子层的局部表面结构，而不是整个表面的平均性质；配合扫描隧道谱STS可以得到有关表面电子结构的信息，例如表面不同层次的态密度、表面电子势阱等。
在STM之后衍生出了原子力显微镜、磁力显微镜、近场光学显微镜等一系列新型非接触表面探针技术显微镜，使探针显微镜技术日趋完善，并在纳米科技领域中得到越来越广泛的应用。
二、实验原理：
1、量子隧道效应
在量子力学里，如果势能不是无限大，则在）（r V >E 的区域,薛定谔方程的解不
一定为零，即一个入射粒子穿透一个）（r V >E 的有限区域的几率是非零的，这就是隧道效应。
利用图1可以说明隧道效应的物理意义，设图1（上）中为矩形势垒的高度，E 为粒子动能，如图1(下)所示，则势垒穿透厚度为z 的势垒去的几率P 可用下式表示：
P （z ）k x 2-e ∝，其中k=）（E -0m 21ϕ
（1）
图1（上）高度为的矩阵势垒 图1（下）典型的矩形势垒的遂穿几率P （z ）
隧道效应，就是指在两片金属间夹有极薄的绝缘层，当两端施加势能形成
势垒V 时，导体中有动能E 的部分微粒子在E ＜V 的条件下，可以从绝缘层一侧通过势垒V 而达到另一侧的物理现象。
在E ＜V 时，虽不能形成有一定波长的波动，但电子仍能进入V 区的一定深度。
当该势垒区很窄时，即使是动能E 小于势垒V ，也会有一部分电子穿透V 区而自身动能E 不变。
换言之，在E ＜V 时，电子入射势垒就一定有反射电子波存在，但也有透射波存在。
2、STM 工作原理
图2、STM 工作原理示意图
如图2所示为扫描隧道显微镜的工作原理示意图，它利用尖锐的金属针尖和导电样品之间的隧道电流来描述样品表面的局域信息。
导致STM技术发明的主要原因是作为局域探测技术的三个实验难题获得解决：维持只有几埃量级宽的缝隙稳定性技术、使探针在表面以亚埃德精度定位和扫描的压电传感技术、使样品从原理针尖到逼近针尖至5埃以内而不损坏针尖和样品表面的技术。
STM技术的核心就是一个能在表面上扫描并与样品间有一定偏压的针尖。
具体地说，是将极细的探针和被研究的物体表面看做两个电极，当样品和探针的距离非常接近时（通常小于1纳米），它们之间的势垒变得很薄，在外加电场的作用下，电子就会穿过两个电极间的势垒从一个电极流向另一个电极，通过记录遂道电流的变化就能得到有感样品表面形貌的信息。
通常在STM中，针尖是被固定在一个压电陶瓷制成的扫尾扫描架上，通过改变陶瓷上的电压，使得陶瓷的长度发生微笑的变化，从而使样品于针尖的距离（z 方向）以及针尖在样品表面的位置（x、y方向）发生细微的改变。
在进行针尖扫面时，根据隧道电流与z方向陶瓷电压之间的反馈方式的不同，STM针尖的工作方式分为横高和恒电流两种模式。
所谓的恒电流模式就是利用电子反馈电路保持隧道电流恒定，并将隧道电流反馈到z陶瓷上，控制z陶瓷上的电压从而调节针尖到样品表面的距离进行扫描，探针在垂直于样品表面方向上的高低变化就能放映出样品表面的起伏。
如图3（左）。
将针尖在样品表面扫描时的运动轨迹在计算机屏幕上显示出来就得到了样品表面态密度分布或原子排列的图像。
这种恒电流扫描方式可用于观察表面起伏较大的样品，且可通过测量z方向驱动器上的电压值推算表面高度起伏的数值。
对于表面起伏不大的样品，可以保持针尖高度恒定扫描，通过记录隧道电流的变化也可得到样品表面态密度的分布。
如图3(右)这种横高度扫描方式的特点是扫描速度快，能减少噪音和热漂移对信号的影响，但不能用于观察表面起伏大于1nm的样品，否则很容易使针尖碰坏。
图3 、STM的扫描工作模式（左）恒定电流模式（右）横高模式
3、针尖制备
隧道针尖的结构是扫描隧道显微技术要解决的主要问题之一。
针尖的大小、形状和化学同一性不仅影响着扫描隧道显微镜图象的分辨率和图象的形状，而且也影响着测定的电子态。
针尖的宏观结构应使得针尖具有高的弯曲共振频率，从而可以减少相位滞后，提高采集速度。
如果针尖的尖端只有1或1~2个原子的突出，原则上就能获得原子级分辨，因为隧穿几率随着间距是迅速衰减的，所以针尖的锐度、形状和化学纯度直接影响着STM 图像的质量和分辨率。
通常针尖是用金属材料制成，但根据材料性质的不同，制作针尖的方法也不同，比如Pt/Ir针尖常用机械挤压或研磨的方法，而钨针尖则用电化学腐蚀的方法获得，另外还可以通过电子束沉淀或场致蒸发等材料制备技术，在金属丝的晶面上通过人工控制生长出稳定的单原子针尖。
本实验所用针尖是用直径为0.5mm钨丝经化学腐蚀方法制得的，如图4所示。
U型管中装有NaOH水溶液，U型管一端插入要溶解的钨丝作为阳极，另一端插入阴极，材料也是钨丝。
当在阳极上加约5~40mA的电流时，阴极便有气泡放出。
当钨丝的一端插入到电解液中时，水溶液的表面张力使得钨丝周围形成一个弯液面，弯液面处钨丝溶解较快，并逐步细化，最后在液面下端部分重力帮助下，在液面处溶断成为针尖。
图4、针尖制备
三、实验内容：
实验条件：在粗逼近的过程中，调节电流为1V，电压为1000V，先自动金针，而后单步进针至Z方向的电压为近似100V时停止进针；在扫描的时候，调节隧道电流为2.
5-3V,电压为400V，若x、y方向的压电陶瓷电压为2V，那么扫描时间为400ms。
在逼近和扫描时所选用电压及电流不同，是为了调节进针幅度。
实验仪器：STM系统
通常，STM 主要是由减震系统、粗逼近、扫描架和电子反馈控制系统组成的。
实验方法：用电化学腐蚀法制作STM 针尖，采用隧道效应的原理。
实验步骤：
（1） 制备样品及探针
注意：钨丝浸入溶液的长度控制在1-2mm 。
制备过程中，保持周围环境安静稳定，不要振动，比如人不能碰工作台，不要面对溶液吹气等
（2） 装针尖
（3） 控制和处理软件
（4） 获取石墨的原子分辨像
（5） 图像处理
（6） 计算系统的x 、y 方向上压电陶瓷的电压灵敏度
四、实验结果极其分析：
如下图5所示为在x 、y 方向所加的压电陶瓷电压为2V 、时间400ms 时所得的原子分辨像。
图5、石墨的原子分辨像
在图上取石墨晶体的某一晶向AB ，直线AB 在x 轴和y 轴的截距分别为7.5cm 、3.5cm 。
两节点相间7个c 原子。
由石墨的晶体结构，我们可知所截取的直线上两相邻c 原子的间距为2.460
A 。
由此可得系统在x 、y 方向上电陶瓷的电压灵敏度分别为 =x A 14
5.72cos 4
6.27⨯⨯⨯θ=14.53,cos θ=OA/AB 155.32sin 46.27⨯⨯⨯=θy A =15.6,sin θ=OB/AB
由此可见，利用STM技术可获得原子级的分辨率，通常它的分辨率可达0.1纳米。
实验的误差来源于制备的探针针尖的质量好坏，测量计算的准确程度。
而针尖的纵横比不同，针尖的质量就不同。
纵横比越小的针尖，做实验所得的效果越好。
弯液面的形状决定针尖的纵横比和整体形状。
弯液面越短，纵横比越小。
在化学反应进行的过程中，钨丝截面的变化和扰动等原因均可能引起弯液面位置的变化，为避免形成畸形针尖，应时刻注意液面的变化。
所以不能对着样品吹气，不能使桌面振动。
钨丝在溶液中的长度也直接影响针尖的质量。
如果在溶液中的残端太长，在重力的作用下，残端掉落得快，这样的针尖纵横比大，会影响针尖的稳定性。
五、实验结论和建议：
本实验中，利用电化学腐蚀的方法制作了探针，并利用所制作的探针扫描石墨样品获取石墨的原子分辨像，最终计算求得系统的x、y方向压电陶瓷的电压灵敏度分别为14.53、15.6。
由此可见，利用STM技术可获得原子级的分辨率，通常它的分辨率可达到0.1nm。
本实验操作精细，对实验仪器的稳定性、实验者的耐性、操作的控制能力都有所考验，实验时切忌毛躁。
六、参考文献：
1、熊俊. 近代物理实验.北京师范大学出版社2007版
2、王思诚.近代物理实验（第三版）.高等教育出版社
3、王魁香.新编近代物理实验.科学出版社。