(Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer, 1981)
Taramalı tünelleme mikroskopi (STM), bir taramalı prob
mikroskopi tekniğidir. Yöntem, malzeme yüzeylerinin atomik seviyede
görüntülenmesini sağlar. Yanal 0.1 nm ve derinlik 0.01 rezolusyonlu bir STM
cihazıyla bir malzemedeki atomlar tek tek görüntülenebilir ve manipüle
edilebilir. STM cihazları ultra yüksek vakumda kullanıldıkları gibi, hava, su,
çeşitli sıvılar veya gaz ortamlarda da kullanılabilir; sıcaklıklar sıfır K’den
birkaç yüz 0C aralığında olabilir.
STM ‘kuantum tünelleme’ kavramına dayanan bir
mikroskoptur. İletken bir uç incelenecek yüzeye çok yakın bir konuma
getirildiğinde, ikisi arasına uygulanan bir bias (voltaj farkı) elektronların,
aradaki vakum boyunca tünel açmalarına izin verir. Meydana gelen ‘tünelleme
akımı’ iletken ucun konumuna, uygulanan voltaja ve örneğin lokal durum
yoğunluğuna bağlıdır. Ucun bulunduğu sistem yüzeyi tararken akımın
gözlenmesiyle, genellikle görüntü formda, bilgi toplanır. STM tekniğinde
fevkalade temiz ve kararlı yüzeyler, keskin uçlar, mükemmel vibrasyon kontrolü
ve sofistike elektronikler gerekir.
Şekil-1: Bir taramalı
tünelleme mikroskobon (STM) şematik görünümü
Şekil-2: Taramalı tünelleme mikroskopta bir
potansiyel bariyeri boyunca elektronların tünellemesi
