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AS TÉCNICAS DE MICROSCOPIA E ESPECTROSCOPIA DE TUNELAMENTO POR VARREDURA

1988; Volume: 7; Linguagem: Português

10.17563/rbav.v7i1-2.740

1983-4047

N. G. Dhere,

Electron and X-Ray Spectroscopy Techniques

O desenvolvimento das tecnicas de microscopia de tunelamento por varredura (scanning tunneling microscopy— STM) e espectroscopia de tunelamento por varredura (scanning tunneling spectroscopy-STS) foi inciado pelos pesquisadores Binnig e Rohrer da IBM em Zurich em 1978, com intuito de estudar a estrutura e as propriedades eletricas das camadas de isolantes finas o suficiente para permitir passgem da corrente pelo tunelamento. Na tecnica de STM, mede-se a corrente de tunelamento atraves de vacuo ou um isolante entre uma agulha muito fina (consistindo preferivelmente de uma pirâmide na escala atomica), mantida a uma distância de alguns angstrons da superficie a ser estudada. Durante a varredura mantem-se a corrente constante ou a separacao constante, medindo-se a separacao, a corrente ou a voltagem equivalente. As imagens de STM demonstram a topografia da superficie em pseudo—tres dimensoes. Na tecnica de STS obtem—se caracteristicas da variacao da corrente com a voltagem em cada ponto. As imagens obtidas fornecem informacoes sobre a topografia e principalmente sobre a densidade local de estados eletronicos, o tipo de ligacao quimica, propriedades eletricas e ate supercondutores. A possibilidade de obter imagens em escala de aitomos despertou grande interesse nestas tecnicas. Porem e necessario enfrentar problemas imensos de instrumentacao tais como: preparacao de agulhas extremamente finas, obtencao do posicionamento preciso e diminuicao de vibracoes. Os recentes desenvolvimentos de conjuntos compactos de posicionamento e de varredura com problema reduzido de vibracao e de preparacao de agulhas finas possibilitarao a utilizacao destas tecnicas em ampla escala. O trabalho descreve os principios, o desenvolvimento da instrumentacao e os resultados mais interessantes obtidos pelos diversos pesquisadores e os esforcos do SERI na construcao de um microscopio para complementar as tecnicas existentes de caracterisacao de superficies e interfaces e de filmes finos.