і розрахунків представимо ток у вигляді двох складових: струму, що протікає з поверхні підкладки, обмеженою окружністю з радіусом ХP, і струму, що протікає з іншої частини підкладки. Щільність струму () на поверхні підкладки для першого (другий) складової чисельно дорівнює струму, що протікає через одиничну площадку в околицях т.А з координатою x Xp) до всієї поверхні вістря:
;, (5.1)
де bp=arcsin (Xp / x) + p / 2 - граничне значення кута b для x> Xp. З ріс.3.3б визначимо відстань Zпк між точками А і В:
(5.2)
З урахуванням (6.1) запишемо вираз для загального струму:
(5.3)
Розглянемо формування тунельного струму з бічної поверхні конуса до всієї поверхні підкладки. Виберемо на поверхні конуса т.А з радіусом r і на поверхні підкладки т.В з координатами (x; 0) згідно малюнку 3а, де a - полуугол розчину конуса вістря; Z0 - відстань між вістрям і підкладкою; Xp - радіус кола, отриманої перетинанням конічної поверхні (породжуваної рухом відрізка твірною конуса вістря між його т.А і підкладкою) з поверхнею підкладки; Hк - висота т.А; Хm, Rm - відповідно, граничні значення х і r. Для визначення струму, що протікає з т.А на всю поверхню підкладки виберемо в околиці т.В елементарну площадку dx? Dk=xdgdx (малюнок 3б). Щільність струму на поверхні вістря чисельно дорівнює струму, що протікає через одиничну площадку в околицях т.А до всієї поверхні підкладки. Уявімо сумарний струм з т.А у вигляді двох складових, фізичної межею яких є конічна поверхня, породжувана обертанням відрізка твірною конуса вістря між т. А і підкладкою навколо нормалі з т.А до площини підкладки. Щільності струму для обох складових запишуться таким чином:
; (5.4)
З рис. 3.4 визначимо відстань Zкп між точками А і В:
(5.5)
Щільність струму Jкп між точками А і В визначається з (7.4). Для визначення всього струму з конуса на підкладку виберемо в околиці т.А елементарну площадку на бічній поверхні конуса dl1? Dl2=(r / sina) dbdr (малюнок 3а). З урахуванням (7.3) запишемо вираз для загального струму:
(5.6)
Рисунок 3 - Формування тунельного струму з плоскою підкладки на конусообразное вістрі
Малюнок 4 - Формування тунельного струму з поверхні конусоподібного вістря до плоскої підкладці
профілограмма скануючий мікроскоп генератор число
6. Методика побудови СТМ-профілограм нанооб'єктів для вивчення просторового дозволу тунельного ТПАК
Недоліком, обмежуючим потенційні можливості ТПАК, є те, що електрони туннелируют до поверхні розбіжним пучком, а це призводить до значних спотворень СТМ-зображення і погіршення ПР ТПАК. Для дослідження можливостей поліпшення ПР, як однієї з найважливіших метрологічних характеристик нанопрофілометра, необхідна інформація про механізм формування СТМ-зображення. [5]
На підставі проведених численних досліджень електронного пучка вістря голки створена методика побудови СТМ-зображення при русі вістря голки відомих форми і розмірів над досліджуваної поверхнею, суть якої полягає в наступному. Вибираються геометричні параметри і матеріал голки, геометричні параметри і матеріал зразка, робочі параметри сканування. Програмно моделюється ...
