低溫掃描穿隧式顯微術

Abstract

經過不斷的嘗試與研究，我們的低溫掃描穿隧式顯微儀 (Low Temperature Scanning Tunneling Microscope; STM) 系統已能正常運作，並且可很容易於溫度 4.2K ∼ 300K之間得到石墨及 2H-NbSe□等層狀材料表面的原子影像。由於STM 的 種種優點，例如其具有原子尺度的高解析能力，非破壞性的觀察方式，以及可運用 於各種不同的環境，使得STM 最近廣泛成為研究表面科學的最佳工具。 在實驗的初步階段，我們遭遇到許多問題，以致於儀器不能正常工作，包括探針的 品質，DC電壓，步進馬達驅近，雜訊，避震處理等問題，最後都已一一克服。除了 HOPG 與 2H-NbSe□ 表面的原子影像外，我們亦可觀察到在低溫下 2H-NbSe□的 Charge Density Wave (CDW) 狀態，且當溫度高於某一特定溫度（約34K ）時，其 CDW 狀態將會消失。另外我們以LTSTM 觀察本實驗室鍍出的高溫超導薄膜，增加我 們對高溫超導薄膜成長機制的了解，及樣品傳輸的重要性。另外，我們初步量測了 高溫超導薄膜的I-V 曲線，發現以LTSTM 量測I-V 曲線存在著許多問題，如樣品品 質（單晶大小），樣品的表面處理，熱漂移，DC位移等問題，還有待一一解決。