光子扫描隧道显微镜的构造及作用机理

PSTM系统  由PSTM工作头 、相应的图像处理系统及防振工作台三部分组成。工作头包括可调置坡镜、光纤探头、机械操作架；图像采集及处理系统包括一台计算机，彩色打印机及一台高精度的监示器，由这套系统可进行多种样品图像的采集及处理，具体见图1。

光子扫描隧道显微镜作用机理

光子扫描隧道显微镜的基本思想是，激光在样品与棱镜的分界面上发生全反射，在样品的表面将形成隐失场，只要用探针探索到该隐失场即可实现纳米量级的高分辨率。

PSTM的作用机理如图2所示。图下部为棱镜中平行光在界面处发生全内反射， 中部起伏的为样品, 虚线代表由此产生的消逝场，上部的光纤探头对隐失场信号进行探测，隐失场是近场光学中的一个极为重要的概念，它是一个非均匀场，沿着入射面上的媒质边界传播，面振幅、场强随离界面的距离的增大作指数衰减，样品表面形 状起伏不同，则其形成的隐失场就产生相应的变化，采用光纤对场进行探测，然后对探测信号加以处理， 就得到样品表面的三维立体图像，当光探头进入距样品波长范围以内时，即达到工作点时，便可形兼地理解为已进入 隧道， 此时可产生类似于电子扫描隧道显微镜的隧道电流，然后采用电子跟踪反馈系统， 使探针保持等场强扫描，将信号送至计算图像处理系统，便可在监示器上得到逼真的表面立体图像。