Рис. 2. Энергетические уровни системы металл–диэлектрик–металл при малом
(
а
) и большом (
б
) смещениях
обычно из вольфрама, платины или ее сплавов и т.п. При этом тун-
нельный микроскоп, работающий в области низких напряжений, ока-
зывается очень чувствительным к расстоянию между поверхностью
исследуемого образца и кончиком иглы.
В СТМ зонд подводится к поверхности образца на расстояние в не-
сколько ангстрем. При этом образуется туннельно-прозрачный потен-
циальный барьер, высота которого определяется в основном значения-
ми работы выхода электронов из материала зонда
ϕ
p
и образца
ϕ
s
. При
качественном рассмотрении барьер можно считать прямоугольным с
эффективной высотой, равной средней работе выхода материалов
ϕ
∗
=
1
2
(
ϕ
p
+
ϕ
s
)
.
Как известно из квантовой механики, вероятность туннелирова-
ния электрона (коэффициент прохождения) через одномерный барьер
прямоугольной формы равна
W
=
|
A
t
|
2
|
A
0
|
2
∼
=
e
−
k
Δ
Z
,
где
A
0
— амплитуда волновой функции электрона, движущегося к ба-
рьеру;
A
t
— амплитуда волновой функции электрона, прошедшего
сквозь барьер;
k
— константа затухания волновой функции в области,
соответствующей потенциальному барьеру;
Δ
Z
— ширина барьера.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 2 41
