STM技术,即扫描隧道显微镜技术(Scanning Tunneling Microscope),是一种用于观察材料表面原子结构的超高分辨率显微镜技术。
STM技术原理是利用微小的电子隧穿效应进行成像。STM的探针一端放置在待测样品的表面上,接通STM系统的电子源和样品与探针之间的电压,采用反馈机制,在探针和样品的距离处维持一个稳定的电子隧穿电流,通过调整探针和样品之间的距离,记录目标原子处电流的大小,并由此得到原子的高度分布和表面电子结构信息。
STM技术在材料科学、物理学、化学、生物学等领域中都有广泛的应用。它可以用于观察单个原子、分子和表面的晶体结构,研究表面化学反应,制备和调节纳米结构材料,以及从基础原理上研究物质的性质。
STM技术自20世纪80年代初问世以来,已经发展到了成像分辨率达到最高纳米级别的程度。随着STM的不断发展,还出现了一些基于STM的衍生技术,如扫描隧道光学显微镜(Scanning Tunneling Optical Microscope, STOM)和原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)等,这些技术进一步推动了纳米科技的发展进程。