STM&STS

STM成像原理

态密度(DOS):“宏观态出现的概率密度”,而宏观态在大多数情况下指的是能量。某个能量下的微观态数越多,态密度就越大。
HOMO指的是最高占据分子轨道,LUMO指的是最低未占据分子轨道,上图中2和4都可以看到影像,因为2中探针能量刚好处于价带的最高能级,4中刚好处于导带的最低能级,而3中处于带隙(band gap)中,其中并没有态。
该仪器检测分子的LUMO和HOMO,由于存在电势差所以会产生电流,通过改变探针的电压来改变探针表面的费米能级,让电流通过分子的HOMO或者LUMO,会得到信号

STM成像的两种方式:恒压&横流

固定探测点,改变偏压,即dI/dV(V),探测到的是局域电子态密度LDOS随能量的变化。

固定偏压,改变探测点,又称dI/dV mapping,即dI/dV®,局域电子态密度LDOS随空间的变化。

下图中,I-V曲线描绘了导带,价带,带隙的特点,中间为零的为带隙,右边负值为价带,左边为导带