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Analyse et technologie des surfaces
Les fréquences de résonance des barres piézo-électriques se situent dans la
gamme de 10 kHz et celles du trièdre monté dans la gamme du kHz. Par conséquent, la vitesse de balayage de la pointe doit être suffisamment lente pour que la
fréquence des signaux contenant l’information (courant tunnel et commande en z )
soit située en dessous de la fréquence de résonance du trièdre. Il existe des tubes
piézo-électriques qui permettent de déplacer la pointe sur une distance plus grande
que 100 µ m.
7.4 MODES D’OPÉRATION
Le STM fournit une image en trois dimensions des surfaces (x, y et z ). Il fonctionne par balayage x et y de la surface selon deux types différents d’asservissement:
• courant constant,
• hauteur (distance) constante.
Les deux types de fonctionnement sont décrits sur la figure 7.4. Le mode de
courant constant (fig. 7.4(a)) a été historiquement le premier utilisé et il demeure de
loin le plus répandu. La pointe est amenée à une distance assez proche de la surface
pour que, sous une tension (2 mV-2 V), un courant tunnel soit mesurable. La pointe
balaie la surface pendant que, simultanément, le courant entre la pointe et la surface
est mesuré. Un circuit d’asservissement module la hauteur de la pointe au-dessus de
I
H
I
H
P
P
x
(b)
(a)
Fig. 7.4 Le STM fonctionne soit à courant constant (a), soit à hauteur constante (b). Pour chaque
mode on trace soit z, soit I t dans une direction x de la surface. Une image STM est une pseudo-représentation tridimensionnelle de la surface se composant d’une succession de ces traces en fonction de
x déplacées latéralement selon la deuxième direction y de la surface.
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Analyse et technologie des surfaces
Les fréquences de résonance des barres piézo-électriques se situent dans la
gamme de 10 kHz et celles du trièdre monté dans la gamme du kHz. Par conséquent, la vitesse de balayage de la pointe doit être suffisamment lente pour que la
fréquence des signaux contenant l’information (courant tunnel et commande en z )
soit située en dessous de la fréquence de résonance du trièdre. Il existe des tubes
piézo-électriques qui permettent de déplacer la pointe sur une distance plus grande
que 100 µ m.
7.4 MODES D’OPÉRATION
Le STM fournit une image en trois dimensions des surfaces (x, y et z ). Il fonctionne par balayage x et y de la surface selon deux types différents d’asservissement:
• courant constant,
• hauteur (distance) constante.
Les deux types de fonctionnement sont décrits sur la figure 7.4. Le mode de
courant constant (fig. 7.4(a)) a été historiquement le premier utilisé et il demeure de
loin le plus répandu. La pointe est amenée à une distance assez proche de la surface
pour que, sous une tension (2 mV-2 V), un courant tunnel soit mesurable. La pointe
balaie la surface pendant que, simultanément, le courant entre la pointe et la surface
est mesuré. Un circuit d’asservissement module la hauteur de la pointe au-dessus de
I
H
I
H
P
P
x
(b)
(a)
Fig. 7.4 Le STM fonctionne soit à courant constant (a), soit à hauteur constante (b). Pour chaque
mode on trace soit z, soit I t dans une direction x de la surface. Une image STM est une pseudo-représentation tridimensionnelle de la surface se composant d’une succession de ces traces en fonction de
x déplacées latéralement selon la deuxième direction y de la surface.
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