Tunnelmikroskop

Tụnnelmikroskop,

 

Rastertunnelmikroskop, Abkürzung RTM, englisch STM [von scanning tunnel microscope], von G. Binnig und H. Rohrer (1982) entwickeltes Instrument zur Feinuntersuchung der Oberflächen von Leitern und Halbleitern mit atomarer Auflösung durch Anwendung des Tunneleffekts. Dabei tunneln Elektronen zwischen der Probe und der Spitze einer Sonde (Prüfspitze) aus feinem Wolframdraht, die in knappem (atomarem) Abstand über die Probenoberfläche geführt wird (Rastermikroskope). Die Wirkungsweise des Tunnelmikroskops beruht darauf, dass die Stärke des elektronischen Tunnelstroms empfindlich vom Abstand Sondenspitze-Probenoberfläche, d. h. der Breite der zu durchtunnelnden Barriere, abhängt und dass er als Rückkopplungssignal für einen Mechanismus zur Regelung dieses Abstands verwendet wird. Die mit dem Tunnelmikroskop erzielbare Auflösung beträgt lateral etwa 0,2 nm (wenn sich nur ein einziges Atom an der Spitze der Sonde befindet) und vertikal etwa 0,001 nm (zum Vergleich: Der Durchmesser eines Atoms beträgt etwa 0,5 nm).