本實(shí)用新型涉及真空設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種掃描隧道顯微鏡的掃描結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
掃描隧道顯微鏡(STM)是通過(guò)以探針和樣品表面的隧穿電流作為反饋信號(hào)來(lái)對(duì)樣品的形貌進(jìn)行表征。根據(jù)量子效應(yīng),隧穿電流與探針和樣品表面之間的距離成指數(shù)關(guān)系因而以隧穿電流作為反饋信號(hào)使得掃描隧道顯微鏡具有極高的空間分辨能力,能實(shí)現(xiàn)樣品的實(shí)空間原子級(jí)成像。同時(shí),通過(guò)改變隧穿條件還能對(duì)樣品表面的電子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)微區(qū)測(cè)量。近年來(lái),人們利用隧道磁阻效應(yīng),還成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品磁化方向的測(cè)量,即自旋極化掃描隧道顯微鏡,因此,它逐漸成為表征固體表面形貌、電子態(tài)密度以及磁性納米結(jié)構(gòu)的重要手段。而在掃描過(guò)程中,若針尖發(fā)生微小的偏移時(shí),則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生極大的變化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種掃描隧道顯微鏡的掃描結(jié)構(gòu),采用該掃描結(jié)構(gòu),在確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性的同時(shí),能夠引入更多的實(shí)驗(yàn)可能性。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種掃描隧道顯微鏡的掃描結(jié)構(gòu),包括基座、沿水平方向可拆卸地安裝在所述基座上的探針安裝臺(tái),所述掃描結(jié)構(gòu)還包括若干電極組,每個(gè)所述電極組均包括沿豎直方向插設(shè)在所述探針安裝臺(tái)上的電極、安裝在所述基座上且位于所述探針安裝臺(tái)下方的彈性件,所述彈性件抵壓在所述電極上,所述彈性件具有導(dǎo)電性能且與所述基座相絕緣設(shè)置。
優(yōu)選地,所述彈性件為具有導(dǎo)電性能的彈性簧片。
優(yōu)選地,所述彈性件包括彈性本體、固設(shè)在所述彈性本體一端上的可彎折的彎折部,所述彈性件通過(guò)所述彎折部朝向所述彈性本體方向彎折后抵壓在所述電極上。
優(yōu)選地,所述基座上還固設(shè)有沿豎直方向延伸的、用于安裝所述彈性件的固定件,所述固定件與所述彈性件相絕緣設(shè)置。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述固定件為沿豎直方向固設(shè)在所述基座上的螺栓。
更進(jìn)一步優(yōu)選地,所述彈性件上設(shè)有卡口部,所述卡口部上設(shè)有與所述螺栓的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋,通過(guò)所述卡口部,所述彈性件與所述螺栓相固定連接。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述固定件的徑向外側(cè)部上還套設(shè)有絕緣片,通過(guò)所述絕緣片使得所述固定件與所述彈性件相絕緣設(shè)置。
優(yōu)選地,所述基座上開設(shè)有沿水平方向延伸的、用于安裝所述探針安裝臺(tái)的卡槽,所述探針安裝臺(tái)沿所述卡槽的槽道延伸方向可拆卸地卡設(shè)在所述卡槽內(nèi)。
優(yōu)選地,所述探針安裝臺(tái)上還固設(shè)有方便所述探針安裝臺(tái)拆卸的夾持部。
優(yōu)選地,所述基座呈“U”型。
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型的掃描隧道顯微鏡的掃描結(jié)構(gòu),通過(guò)在探針安裝臺(tái)的下方增加彈性件,使彈性件抵緊在電極上,從而有效地將探針安裝臺(tái)固定在基座上,確保了探針針尖與樣品表面間距的精確性,使得檢測(cè)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確、可靠同時(shí)使得探針安裝臺(tái)的安裝方式更為簡(jiǎn)單、方便;
2、采用具有導(dǎo)電性的彈性件,在固定探針的同時(shí)還可與電極進(jìn)行導(dǎo)通,引入了更多的實(shí)驗(yàn)可能性,如在電極間增加電阻絲,以實(shí)現(xiàn)在探針附近形成可更換的加熱裝置;或是在電極間增加線圈,以實(shí)現(xiàn)在探針附近增加磁場(chǎng);還可在電極間設(shè)置可更換的光源,或是增加微波發(fā)射裝置;同時(shí)還可通過(guò)彈性件與電極導(dǎo)通后與探針一起形成三極管。
附圖說(shuō)明
附圖1為本實(shí)用新型所述的掃描隧道顯微鏡的掃描結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1、基座;2、探針安裝臺(tái);21、夾持部;3、探針;4、電極;41、凸起;5、彈性件(彈性簧片);50、彈性本體;51、彎折部;6、固定件(螺栓)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
參見圖1所示,一種掃描隧道顯微鏡的掃描結(jié)構(gòu),包括“U”形狀的基座1、可沿水平方向拆卸地安裝在基座1上的探針安裝臺(tái)2,該掃描結(jié)構(gòu)還包括若干電極組,每個(gè)電極組均包括沿豎直方向插設(shè)在探針安裝臺(tái)2上的電極4、安裝在基座1上且位于探針安裝臺(tái)2下方的彈性件5,具體的,在探針安裝臺(tái)2上開設(shè)有若干沿豎直方向延伸的電極安裝孔,而后將電極4插設(shè)在該電極安裝孔內(nèi)完成安裝,同時(shí)電極4與探針安裝臺(tái)2間相絕緣設(shè)置。這里,該彈性件5抵壓在電極4上,該彈性件5具有導(dǎo)電性能且與基座1相絕緣設(shè)置。
這里,通過(guò)設(shè)置彈性件5,并使彈性件5抵壓在電極4上從而將探針安裝臺(tái)2固定在基座1上,有效地防止了在檢測(cè)過(guò)程中,探針安裝臺(tái)2發(fā)生偏移導(dǎo)致檢測(cè)精確性下降的情況發(fā)生。
具體的,這里的彈性件5為具有導(dǎo)電性能的彈性簧片5,該彈性簧片5包括彈性本體50、固設(shè)在彈性本體50一端上的可彎折的彎折部51,彈性簧片5通過(guò)彎折部51朝向彈性本體50方向彎折后抵壓在電極4上。
本例中,通過(guò)設(shè)置具有導(dǎo)電性能的彈性件5,不僅能夠方便的將探針安裝臺(tái)2進(jìn)行固定,同時(shí),如在該彈性件5上設(shè)置引線,即能將電極4上的信號(hào)引出,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析甚至還能為探針3提供更多的實(shí)驗(yàn)條件,如:在電極4間增加電阻絲,以實(shí)現(xiàn)在探針3附近形成可更換的加熱裝置;或是在電極4間增加線圈,以實(shí)現(xiàn)在探針3附近增加局部磁場(chǎng);還可在電極4間設(shè)置可更換的光源,或是增加微波發(fā)射裝置,采用該掃描結(jié)構(gòu),能夠引入更多的實(shí)驗(yàn)可能,同時(shí)增加的附件是可更換的,使得各實(shí)驗(yàn)間可靈活更換。
這里,為了方便彈性件5抵壓在電極4上,在電極4的下端可設(shè)置一與電極4相導(dǎo)通的凸起41,彈性件5通過(guò)抵壓在該凸起41上即可與電極4相導(dǎo)通。若電極組有兩組,通過(guò)分別在探針3上及兩個(gè)電極組中的彈性件5上引出引線,還能制成一三極管。
本例中,為了便于彈性件5的安裝,在基座1上還固設(shè)有沿豎直方向延伸的固定件6,該固定件6與彈性件5相絕緣設(shè)置,具體的,該固定件6為沿豎直方向固設(shè)在基座1上的螺栓6,相應(yīng)的,彈性件5上可設(shè)置卡口部,卡口部上設(shè)有與該螺栓6的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋,通過(guò)卡口部,該彈性件5與螺栓6相固定連接。這里,在固定件6的徑向外側(cè)部上還套設(shè)有絕緣片,通過(guò)設(shè)置絕緣片從而使固定件6與彈性件5相絕緣設(shè)置。
為了方便探針安裝臺(tái)2安裝,本例中,該基座1上開設(shè)有沿水平方向延伸的的卡槽,探針安裝臺(tái)2安裝時(shí),通過(guò)沿卡槽的槽道延伸方向可拆卸地卡設(shè)在卡槽內(nèi)。為了方便探針安裝臺(tái)2的拆裝,這里,該探針安裝臺(tái)2上還固設(shè)有夾持部21。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。