Малышев, В.М. Башков, С.А. Мешков НАНОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ Часть 2 ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА Методические указания к лабораторным работам по курсу «Наноматериалы для радиоэлектронных средств» Москва Издательство МГТУ им. <...> 2: Исследование наноматериалов с помощью сканирующего туннельного микроскопа: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Наноматериалы для радиоэлектронных средств». <...> В данные методические указания включены лабораторные работы, посвященные экспериментальным исследованиям с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) характеристик наноматериалов, перспективных для радиоэлектронных средств. <...> Во второй части изучается измерение электрических характеристик наноматериалов с помощью СТМ. <...> ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРА ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ В НАНОМАТЕРИАЛАХ С ПОМОЩЬЮ СТМ Цель работы — изучение методики измерения зонной структуры наноматериала и закрепление теоретических знаний о токопереносе в наноматериалах. <...> При этом исследуемый или модифицируемый наноматериал наносят на проводящую подложку в виде нанослоя или «россыпи» наночастиц. <...> Затем при постоянном зазоре Z между иглой и подложкой измеряют вольт-амперную характеристику (ВАХ) зазора. <...> Зависимость I(U) тока I, протекающего через нанометровый зазор Z между иглой и подложкой, измеряется с помощью предусилителя (I → U), изученного в работе № 1. <...> Для условий сверхвысокого вакуума, когда между металлическими иглой и подложкой нет промежуточной среды, зонная диаграмма при U = 0 показана на рис. <...> Электронные состояния в игле и подложке заполнены до уровней Ферми ЕF и разделены потенциальным барьером с высотой, равной работе Ф выхода электрона из металла в вакуум. <...> Типичное значение Ф для чистого 4 Двигатель U Зонд (игла) I(Z) Ток Подложка I → U U(t) Осциллограф I(t) Интерфейс ПЭВМ Интерфейс Рис. <...> Ширина туннельного барьера равна расстоянию Z «игла — подложка» <...>
Наноматериалы_для_радиоэлектронных_средств._–_Ч._2.pdf
УДК 621.28
ББК 32.85
М 217
Рецензент В.В. Маркелов
М 217
Малышев К.В., Башков В.М., Мешков С.А.
Наноматериалы для радиоэлектронных средств. — Ч. 2:
Исследование наноматериалов с помощью сканирующего
туннельного микроскопа: Методические указания к лабораторным
работам по курсу «Наноматериалы для радиоэлектронных
средств». — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2007. — 42 с.: ил.
В данные методические указания включены лабораторные работы,
посвященные экспериментальным исследованиям с помощью сканирующего
туннельного микроскопа (СТМ) характеристик наноматериалов,
перспективных для радиоэлектронных средств. Во второй части
изучается измерение электрических характеристик наноматериалов с
помощью СТМ.
Для студентов 6-го курса приборостроительных специальностей.
Ил. 33. Табл. 2.
УДК 621.28
ББК 32.85
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие....................................................................................................3
Работа № 5. Измерение спектра электронных состояний
в наноматериалах с помощью СТМ .........................................................4
5.1. Теоретическая часть ............................................................................4
5.2. Расчетная часть ..................................................................................14
5.3. Экспериментальная часть .................................................................15
5.4. Контрольные вопросы.......................................................................15
Работа № 6. Измерение эффективной работы выхода квазижидких
нанослоев с помощью СТМ ....................................................................17
6.1. Теоретическая часть ..........................................................................17
6.2. Расчетная часть ..................................................................................24
6.3. Экспериментальная часть .................................................................25
6.4. Контрольные вопросы.......................................................................25
Работа № 7. Измерение шумовых и фрактальных характеристик
квазижидких нанослоев с помощью СТМ............................................27
7.1. Теоретическая часть ..........................................................................27
7.2. Расчетная часть ..................................................................................38
7.3. Экспериментальная часть .................................................................39
7.4. Контрольные вопросы.......................................................................40
41
Стр.41