隧穿效应（tunneling effect）

在古典力 学中，一个处于位能较低的粒子是不可能跃过能量障 碍到达另一边的，除非粒子的动能超过此能阶障碍。
但以量子物理的观点来看，却有此可能性。所谓的 「穿隧效应」就是指粒子可穿过比本身总能高的能量障碍。
STM的工作原理即是利用量子力学的穿隧效应，当探针和待测物质导体表面非常接近时，探针与样品基材间的偏压(bias)将产生一道穿隧电流，此电流可由下列式子来表示：
I_t=CE_bias e^(−βd)
I_t：穿隧电流
C：穿隧相关的常数
E_bias： 施加于探针相对于样品的偏压值
β：穿隧衰减常数(tunneling decay constant)
d：探针至样品的距离。

隧穿效应

DNA sequencing

DNA测序(使STM尖端功能化)

优点：

  1. 配对的碱基对间有氢键,增加STM隧道电子的传递路径

  2. 配对的碱基对间电子可能coupling,增加STM隧道电子的传递路径

  3. 其他好处,可以发展real-time in-situ的观察这些DNA结构的老化机制等
    缺点：
    一次只能修饰一种

STM在DNA sequencing的应用