Orz_STM

扫描隧道显微镜STM(Scanning Tunneling Microscope)，通过量子隧道效应，使用导电的微型探针能在样品表面获得原子级别的分辨率

基本原理如下：

微控制器通过使用 DAC 生成 X 和 Y 扫描信号以光栅模式扫描尖端。同样由 ​​DAC 产生的直流偏置电压被施加到导电样品上，当它们靠得足够近 (<1 nm) 时，会导致电子穿过针尖和样品之间的间隙。该电流由前置放大器测量，其输出与隧道电流成比例的电压。该信号被数字化并馈入 PI 控制回路，其输出被发送到 DAC 并用于驱动扫描头的 Z 轴，从而使尖端跟踪样品形貌。随着尖端靠近样品表面，隧穿电流随距离的减小呈指数级增加（每埃增加约 10 倍）

本工程旨在用日常生活中尽可能容易获得的原材料，验证原理与进行定性分析，期待获得10~10²nm级别的分辨率

基本框图如下：

工程主要部分包括：

1、扫描头、位移执行机构与机械支架部分

其中支架与位移粗调系统如下图(包括CNC加工件与一部分标准件)：

扫描探针的一些进展情况：

铁丝

锡

锡（切断）

用来对比的特尖表笔尖端：

用来对比的小号美工刀尖端：

2、采集与驱动电路（ADC/DAC/Step Controller）

超低波纹输出电源板：

模拟采集与位移电压输出板：

前端放大器板：

3、微控制器

（待更新。。。）

4、上位机软件

（待更新。。。）

注：（各部分PCB渲染图见附件）