JP3270750B2 - Scanning tunneling microscope - Google Patents

Scanning tunneling microscope

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JP3270750B2
JP3270750B2 JP29600599A JP29600599A JP3270750B2 JP 3270750 B2 JP3270750 B2 JP 3270750B2 JP 29600599 A JP29600599 A JP 29600599A JP 29600599 A JP29600599 A JP 29600599A JP 3270750 B2 JP3270750 B2 JP 3270750B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、試料面に探針を
近づけて走査しトンネル電流を検出して試料面の走査像
を得る走査トンネル顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning tunnel microscope for scanning a probe close to a sample surface to detect a tunnel current and obtain a scan image of the sample surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】 探針先端の原子と試料の原子の電子雲
とが重なり合う1nm以下程度まで探針を試料に近づ
け、この状態で探針と試料との間に電圧をかけるとトン
ネル電流が流れる。このトンネル電流は、電圧が数mV
〜数Vのとき、1〜10nA程度になり、試料と探針と
の間の距離により変化する。そこで、トンネル電流の大
きさを測定することにより試料と探針との間の距離を超
精密測定することができ、試料の表面形状を求めること
ができる。
2. Description of the Related Art When a probe is brought close to a sample to about 1 nm or less where atoms at the tip of the probe and electron clouds of atoms of the sample overlap, and a voltage is applied between the probe and the sample in this state, a tunnel current flows. . This tunnel current has a voltage of several mV.
When the voltage is up to several volts, it becomes about 1 to 10 nA, and changes depending on the distance between the sample and the probe. Therefore, by measuring the magnitude of the tunnel current, the distance between the sample and the probe can be measured very precisely, and the surface shape of the sample can be obtained.

【0003】走査トンネル顕微鏡(STM)は、トンネ
ル電流が一定になるように探針の高さを制御しながら、
探針を水平方向面に動かした時の、探針の高さ軌跡によ
り試料の表面形状を観察するものであり、表面原子配列
を解析する上で注目されている装置である。トンネル電
流により試料の表面形状(凹凸像)を観察する場合に
は、まず、粗動により探針を0.1μm程度まで試料に
近づけ、そして微動により0.1μmからさらに1nm
まで探針を試料に近づけ、オングストロームオーダーで
の制御が行われる。
[0003] The scanning tunneling microscope (STM) controls the height of the probe so that the tunnel current becomes constant.
This is a device that observes the surface shape of a sample based on the height trajectory of the probe when the probe is moved in a horizontal plane, and is a device that has attracted attention in analyzing the surface atomic arrangement. When observing the surface shape (concavo-convex image) of the sample by tunnel current, first, the probe is moved close to the sample to about 0.1 μm by coarse movement, and further from 0.1 μm to 1 nm by fine movement.
The probe is brought close to the sample until Angstrom order control is performed.

【0004】図12は走査トンネル顕微鏡の概略構成を
示す図である。図中、42は試料、43は探針、44は
ヘッド、46、48と49は圧電素子、45と47は絶
縁板、51は電極、52はXY走査回路、53はサーボ
回路、54はトンネル電流増幅器、55はバイアス電
源、56は表示装置を示す。
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a scanning tunnel microscope. In the figure, 42 is a sample, 43 is a probe, 44 is a head, 46, 48 and 49 are piezoelectric elements, 45 and 47 are insulating plates, 51 is an electrode, 52 is an XY scanning circuit, 53 is a servo circuit, and 54 is a tunnel. A current amplifier, 55 is a bias power supply, and 56 is a display device.

【0005】図12において、STMユニットは、ヘッ
ド44に探針43が装着され、ヘッド44が絶縁板4
5、47及び圧電素子46、48、49により支持され
ている。圧電素子46、48、49は、X軸、Y軸、Z
軸からなる3次元アクチュエータを構成し、圧電素子4
6がZ軸、圧電素子48がX軸、圧電素子49がY軸を
駆動するものである。3次元アクチュエータを構成する
圧電素子46、48、49のそれぞれ両側に配置された
電極51には、駆動電圧が印加される。3次元アクチュエ
ータの制御では、XY走査回路52によりX軸、Y軸方向
圧電素子48、49に対する印加電圧を掃引することに
より探針43をX軸、Y軸方向に移動させ走査し、この
走査をしながらトンネル電流が一定になるようにサーボ
回路53を通してZ軸方向圧電素子46に対する電圧を
制御する。そこで、この制御電圧値を表示装置56に表
示することによって、試料42の表面形状(凹凸像)を
観察することができる。
In the STM unit, a probe 43 is attached to a head 44 and the head 44 is
5, 47 and the piezoelectric elements 46, 48, 49. The piezoelectric elements 46, 48, and 49 have an X axis, a Y axis, and a Z axis.
A three-dimensional actuator consisting of a shaft and a piezoelectric element 4
6 drives the Z axis, the piezoelectric element 48 drives the X axis, and the piezoelectric element 49 drives the Y axis. A drive voltage is applied to the electrodes 51 arranged on both sides of each of the piezoelectric elements 46, 48, 49 constituting the three-dimensional actuator. In the control of the three-dimensional actuator, the probe 43 is moved in the X-axis and Y-axis directions by sweeping the voltage applied to the piezoelectric elements 48 and 49 in the X-axis and Y-axis directions by the XY scanning circuit 52, and scanning is performed. Meanwhile, the voltage to the Z-axis direction piezoelectric element 46 is controlled through the servo circuit 53 so that the tunnel current becomes constant. Then, by displaying this control voltage value on the display device 56, the surface shape (concavo-convex image) of the sample 42 can be observed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】 図13及び図14は
従来の走査法の例を説明するための図である。
FIG. 13 and FIG. 14 are views for explaining an example of a conventional scanning method.

【0007】上記のようにトンネル顕微鏡では、試料又
は探針の走査のために一般に圧電素子が使われている
が、圧電素子にヒステリシスがあるため、三角波で駆動
した場合に、同じ電圧でも行きと帰りで位置がずれてし
まうという問題がある。
As described above, in a tunnel microscope, a piezoelectric element is generally used for scanning a sample or a probe. However, since the piezoelectric element has hysteresis, when driven by a triangular wave, the same voltage is applied. There is a problem that the position is shifted on the way back.

【0008】そこで、従来は、図13に示すように帰線
消去によりX方向走査、Y方向走査で帰り部分の像表示
を行なわなかった。すなわち、図14(a)に示すよう
に探針が試料上を実線の方向に行き走査した時は、この
走査と同期して同図(b)に示すように像表示を行い、
点線の方向に帰り走査した時は消去している。しかも、
探信のZ方向駆動を制御するサーボ回路は常に動作して
いるので試料面に探針をぶつけないために帰り走査の速
度を上げることもできない。そのため、帰り走査は全く
の無駄時間になっている。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 13, image display of a return portion has not been performed by X-direction scanning and Y-direction scanning by blanking. That is, when the probe scans in the direction of the solid line on the sample as shown in FIG. 14A, an image is displayed as shown in FIG.
Erasing is performed when scanning is performed in the direction of the dotted line. Moreover,
Since the servo circuit for controlling the Z-direction drive of the search is always operating, the speed of the return scan cannot be increased because the probe does not hit the sample surface. Therefore, the return scan is a dead time.

【0009】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、三角波で駆動した場合に、行きだけでなく帰りで
も像を取り有効に利用する走査トンネル顕微鏡を提供す
ることを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide a scanning tunneling microscope which takes an image not only in going but also in returning when driven by a triangular wave and effectively uses the scanning tunnel microscope. It is.

【0010】そのために本発明は、試料面に探針を近づ
けて探針又は試料をXY方向に走査しトンネル電流を検
出して試料面の走査像を得る走査トンネル顕微鏡におい
て、Y走査の往路の走査におけるX走査の往路の走査の
映像信号と、Y走査の路の走査におけるX走査の
の走査の映像信号と、Y走査の復路の走査におけるX走
査の往路の走査の映像信号と、Y走査の復路の走査にお
けるX走査の復路の走査の映像信号に基づき試料の走査
像を得るようにしたことを特徴とするものである。
For this purpose, the present invention relates to a scanning tunneling microscope for scanning a probe or a sample in the XY directions by bringing the probe close to the sample surface and detecting a tunnel current to obtain a scan image of the sample surface. the video signal of the forward scan of X scanning in the scanning, and the video signal of the backward path of scanning of the X scanning in the scanning of the forward path of the Y scanning, run X during the backward scan of the Y scanning
The video signal of the forward scan of the inspection and the return scan of the Y scan
A scanning image of the sample is obtained based on the video signal of the backward scanning of the X scanning .

【0011】[0011]

【作用】 本発明の走査トンネル顕微鏡では、往復走査
のそれぞれの方向で走査像を得るので、行き走査により
得られる像と帰り走査により得られる像との比較情報を
得ることができ、帰り走査も無駄なく有効に利用するこ
とができる。
According to the scanning tunneling microscope of the present invention, since a scanning image is obtained in each direction of the reciprocal scanning, comparison information between an image obtained by going scanning and an image obtained by returning scanning can be obtained. It can be used effectively without waste.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】 以下、図面を参照しつつ実施例
を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明に係るトンネル顕微鏡の1実
施例構成を示す図、図2はX走査モードの1実施例を示
す波形図、図3はX走査モードの他の実施例を示す波形
図、図4はY走査モードを説明するための波形図、図5
乃至図8は走査と表示像との対応例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of one embodiment of a tunnel microscope according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing one embodiment of the X scanning mode, and FIG. 3 is a waveform showing another embodiment of the X scanning mode. FIG. 4 and FIG. 4 are waveform diagrams for explaining the Y scanning mode.
8 are diagrams showing examples of correspondence between scanning and display images.

【0014】1はY走査回路、2はX走査回路、3は定
電圧発生回路、4は切り換えアンプ、5は加算回路、6
はY駆動アンプ、7はX駆動アンプ、8はX表示アン
プ、9はY表示アンプ、10は表示CRT、11はブラ
ンク回路、12は映像アンプ、13はZ制御回路、14
はX駆動素子、15はY駆動素子、16はZ駆動素子を
示す。
1 is a Y scanning circuit, 2 is an X scanning circuit, 3 is a constant voltage generating circuit, 4 is a switching amplifier, 5 is an adding circuit, 6
Is a Y drive amplifier, 7 is an X drive amplifier, 8 is an X display amplifier, 9 is a Y display amplifier, 10 is a display CRT, 11 is a blank circuit, 12 is a video amplifier, 13 is a Z control circuit, 14
Denotes an X drive element, 15 denotes a Y drive element, and 16 denotes a Z drive element.

【0015】図1において、X駆動素子14、Y駆動素
子15、Z駆動素子16は、例えば圧電素子であり、3
次元アクチュエータを構成するものである。X走査回路
2、Y走査回路1は、それぞれX、Yの走査信号を発生
する回路であり、X駆動アンプ7、Y駆動アンプ6は、
それぞれ走査信号に基づいてX駆動素子14、Y駆動素
子15に印加する電圧を制御するものである。Z制御回
路13は、トンネル電流を検出し、トンネル電流が一定
になるようにZ駆動素子16に印加する電圧を制御する
ものであり、その信号が映像信号になる。切り換えアン
プ4は、図3に示すようにX走査信号Aをそのまま
(B)加算回路5に送る非反転モードと、図2に示すよ
うにX走査信号Aを半周期だけ反転に切り換えて(B、
+→−→+……)送る反転モードを有し、後者の反転モ
ードでは、行きから帰りに切り替わるときX走査回路2
のタイミング信号xにより反転に切り換えている。定電
圧発生回路3は、図2及び図3に示すようにX走査信号
の半周期毎にタイミング信号xにより正負反転した定電
圧Cを発生するものである。加算回路5は、切り換えア
ンプ4の出力Bと定電圧発生回路3の出力Cとを加算し
てX表示アンプ8に表示用走査信号Dを供給するもので
ある。
In FIG. 1, an X drive element 14, a Y drive element 15, and a Z drive element 16 are, for example, piezoelectric elements.
It constitutes a three-dimensional actuator. The X scanning circuit 2 and the Y scanning circuit 1 are circuits that generate X and Y scanning signals, respectively.
These control the voltages applied to the X drive element 14 and the Y drive element 15 based on the respective scanning signals. The Z control circuit 13 detects a tunnel current and controls a voltage applied to the Z drive element 16 so that the tunnel current becomes constant, and the signal becomes a video signal. The switching amplifier 4 switches between the non-inverting mode in which the X-scanning signal A is directly sent to the (B) adding circuit 5 as shown in FIG. ,
+ → − → +...). In the latter inversion mode, the X scanning circuit 2 is used when switching from going to returning.
Is switched over by the timing signal x. As shown in FIGS. 2 and 3, the constant voltage generating circuit 3 generates a constant voltage C which is inverted by the timing signal x every half cycle of the X scanning signal. The adding circuit 5 adds the output B of the switching amplifier 4 and the output C of the constant voltage generating circuit 3 and supplies a display scanning signal D to the X display amplifier 8.

【0016】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0017】まず、X走査回路2で図2A、図3Aに示
す三角波形のX走査信号を生成し、この信号をX駆動A
MP7で増幅し、圧電素子からなるX駆動素子14に供
給することにより、試料又は探針をX方向に移動する。
また、Y走査回路1でも図4Aに示すように必要X走査
線数分のゆっくりした傾きを持った波形のY走査信号を
生成し、この信号をY駆動AMP6で増幅し、Y駆動素
子15に供給することにより、試料又は探針をY方向に
移動する。
First, the X scanning circuit 2 generates an X scanning signal having a triangular waveform shown in FIGS. 2A and 3A.
The sample or the probe is moved in the X direction by being amplified by MP7 and supplied to the X drive element 14 composed of a piezoelectric element.
Also, the Y scanning circuit 1 generates a Y scanning signal having a waveform having a slow gradient corresponding to the required number of X scanning lines as shown in FIG. 4A, amplifies the signal by the Y driving AMP 6, and supplies the Y driving signal to the Y driving element 15. The supply moves the sample or the probe in the Y direction.

【0018】そこで、切り換えアンプ4が反転モードの
場合には、X表示については、X走査信号Aの方向が変
わるたびに切り換えアンプ4の出力B及び定電圧発生回
路3の出力Cを図2に示すように変えて加算回路5で加
算し1/2にする。その結果、加算回路5の出力とし
て、図2Dに示す波形が得られ、その信号DをX表示ア
ンプ8で増幅して表示CRT10のX偏向に使う。そし
て、表示アンプ8の出力Dの傾きが変わる時に図2Eに
示す波形で映像を消却する。また、Y表示については、
Y走査信号をそのまま使用してCRTのY偏向を行う。
このようにすると図5に示すように行きの走査による像
と帰りの走査による像が左右対称な像となって表示され
る。
Therefore, when the switching amplifier 4 is in the inversion mode, for X display, the output B of the switching amplifier 4 and the output C of the constant voltage generating circuit 3 are shown in FIG. 2 every time the direction of the X scanning signal A changes. The addition is performed as shown, and the addition is performed by the addition circuit 5 to halve. As a result, a waveform shown in FIG. 2D is obtained as an output of the adding circuit 5, and the signal D is amplified by the X display amplifier 8 and used for X deflection of the display CRT 10. Then, when the inclination of the output D of the display amplifier 8 changes, the image is canceled with the waveform shown in FIG. 2E. As for the Y display,
The Y deflection of the CRT is performed using the Y scanning signal as it is.
In this way, as shown in FIG. 5, the image formed by the forward scan and the image formed by the return scan are displayed as left-right symmetric images.

【0019】また、切り換えアンプ4が非反転モードの
場合には、切り換えアンプ4の出力が図3BのようにX
走査信号Aと同じになり、図6に示すように行きの走査
による像と帰りの走査による像が並列に表示される。
When the switching amplifier 4 is in the non-inverting mode, the output of the switching amplifier 4 becomes X as shown in FIG. 3B.
It becomes the same as the scanning signal A, and an image by forward scanning and an image by backward scanning are displayed in parallel as shown in FIG.

【0020】さらに、図1一点鎖線部(定電圧発生回路
3、切り換えアンプ4、加算回路5)をY表示アンプ9
の前に追加して、X、Y表示共に図2の反転モードにす
ると図7に示すように上下左右対称な4つの像が得られ
る。同様に、X、Y表示共に図3の非反転モードにする
と、図8に示すように同一方向の4つの像が得られる。
Further, a dashed line portion (constant voltage generation circuit 3, switching amplifier 4, addition circuit 5) of FIG.
In addition, if both the X and Y displays are set to the inversion mode of FIG. 2, four images vertically and horizontally symmetrically as shown in FIG. 7 are obtained. Similarly, when both the X and Y displays are set to the non-inverting mode of FIG. 3, four images in the same direction are obtained as shown in FIG.

【0021】図9はフレームメモリを使用した本発明の
他の実施例を示す図、図10はフレームメモリの構成例
を示す図、図11は走査とメモリアドレスとの関係を説
明するための図であり、21はコントローラ、22、2
3と29はD/A変換回路、24はA/D変換回路、2
5はフレームメモリ、26はY駆動アンプ、27はX駆
動アンプ、28はZ制御回路、30はモニタCRT、3
1はX駆動素子、32はY駆動素子、33はZ駆動素子
を示す。
FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the present invention using a frame memory, FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a frame memory, and FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between scanning and memory addresses. 21 is a controller, 22, 2
3 and 29 are D / A conversion circuits, 24 is an A / D conversion circuit, 2
5 is a frame memory, 26 is a Y drive amplifier, 27 is an X drive amplifier, 28 is a Z control circuit, 30 is a monitor CRT,
1 indicates an X drive element, 32 indicates a Y drive element, and 33 indicates a Z drive element.

【0022】図9に示す例では、コントローラ21は、
一定時間毎にX用のD/A変換回路23、Y用のD/A
変換回路22にデータを出力して、それぞれX駆動素子
31、Y駆動素子32共に図2Aに示す波形の電圧を印
加する。
In the example shown in FIG. 9, the controller 21
D / A conversion circuit 23 for X, D / A for Y
The data is output to the conversion circuit 22, and a voltage having a waveform shown in FIG. 2A is applied to both the X drive element 31 and the Y drive element 32.

【0023】またトンネル電流を一定にするためのZ制
御回路28からの出力を一定時間毎にA/D変換回路2
4を通してコントローラ21に取り込む。
The output from the Z control circuit 28 for keeping the tunnel current constant is output to the A / D conversion circuit 2 at regular intervals.
4 to the controller 21.

【0024】そして、例えばフレームメモリ25の構成
を図10に示すように512×512画素にした場合に
は、X、Y走査に対してフレームメモリ25上で図11
Aのようなアルゴリズムでアドレスを発生させてデータ
を格納する。
If the frame memory 25 has a structure of 512 × 512 pixels as shown in FIG. 10, for example, the X and Y scans are performed on the frame memory 25 as shown in FIG.
An address is generated by an algorithm such as A and data is stored.

【0025】フレームメモリ25に格納したデータは、
モニタCRT30の周期にあったスピードで読み出して
D/A変換回路29でD/A変換を行い、同期信号を付
加してモニタCRT30に送る。このようにすることに
よって図7に示すような像を表示することができる。
The data stored in the frame memory 25 is
The data is read out at a speed corresponding to the cycle of the monitor CRT 30, D / A converted by the D / A conversion circuit 29, added with a synchronization signal, and sent to the monitor CRT 30. By doing so, an image as shown in FIG. 7 can be displayed.

【0026】また、フレームメモリ25にデータを格納
する時、X、Y共図11Bに示すようなアルゴリズムで
アドレルを発生させると、図8に示すような像を表示す
ることができる。
When data is stored in the frame memory 25, if an X-ray and an Y-address are generated by an algorithm as shown in FIG. 11B, an image as shown in FIG. 8 can be displayed.

【0027】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例ではCRTを用いたが、CRTの代わりにXY
レコーダを用いてもよい。その場合には、Y軸変調で、
輝度信号は不要になる。また、輝度消去はペン・アップ
に対応する。さらには、帰り走査の期間の像を別のフレ
ームメモリに入れて別の画面にしてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, although a CRT is used in the above embodiment, XY
A recorder may be used. In that case, with Y-axis modulation,
No luminance signal is required. Also, luminance erasure corresponds to pen-up. Further, the image during the return scan may be stored in another frame memory to form another screen.

【0028】[0028]

【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発
明によれば、往復の走査に対応してそれぞれの像を得る
ので、同時に並べて表示したり、像を切り換えて表示す
ることによって、X、Y駆動素子のヒステリシスの様子
を知ることができる。また、探針の形状によっては往復
の像に不一致が生じるので、探針の評価にも活用するこ
とができる。さらには、試料又は探針のもどり(帰り)
走査の期間も利用するので、無駄時間をなくし有用な情
報を得ることができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, since each image is obtained in response to the reciprocating scanning, the images can be displayed side by side at the same time, or by switching the images and displaying the images. , And the state of the hysteresis of the Y drive element. In addition, depending on the shape of the probe, reciprocal images may be inconsistent, so that it can be used for evaluation of the probe. Further, return of sample or probe (return)
Since the scanning period is also used, wasteful time can be eliminated and useful information can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は本発明に係るトンネル顕微鏡の1実施
例構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a tunnel microscope according to the present invention.

【図2】 図2はX走査モードの1実施例を示す波形図
である。
FIG. 2 is a waveform chart showing one embodiment of an X scanning mode.

【図3】 図3はX走査モードの他の実施例を示す波形
図である。
FIG. 3 is a waveform chart showing another embodiment of the X scanning mode.

【図4】 図4図はY走査モードを説明するための波形
図である。
FIG. 4 is a waveform chart for explaining a Y scanning mode.

【図5】 図5は走査と表示像との対応例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of correspondence between scanning and a display image.

【図6】 図6は走査と表示像との対応例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an example of correspondence between scanning and a display image.

【図7】 図7は走査と表示像との対応例を示す図であ
る。。
FIG. 7 is a diagram showing an example of correspondence between scanning and a display image. .

【図8】 図8は走査と表示像との対応例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of correspondence between scanning and a display image.

【図9】 図9フレームメモリを使用した本発明の他の
実施例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the present invention using the frame memory of FIG. 9;

【図10】 図10はフレームメモリの構成例を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a frame memory.

【図11】 図11は走査とメモリアドレスとの関係を
説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between scanning and memory addresses.

【図12】 図12は走査トンネル顕微鏡の概略構成を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a scanning tunnel microscope.

【図13】 図13は従来の走査法の例を説明するため
の図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a conventional scanning method.

【図14】 図14は従来の走査法の例を説明するため
の図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining an example of a conventional scanning method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…Y走査回路、2…X走査回路、3…定電圧発生回
路、4…切り換えアンプ、5…加算回路、6…Y駆動ア
ンプ、7…X駆動アンプ、8…X表示アンプ、9…Y表
示アンプ、10…表示CRT、11…ブランク回路、1
2…映像アンプ、13…Z制御回路、14…X駆動素
子、15…Y駆動素子、16…Z駆動素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Y scanning circuit, 2 ... X scanning circuit, 3 ... constant voltage generation circuit, 4 ... switching amplifier, 5 ... addition circuit, 6 ... Y driving amplifier, 7 ... X driving amplifier, 8 ... X display amplifier, 9 ... Y Display amplifier, 10 ... Display CRT, 11 ... Blank circuit, 1
2 ... Video amplifier, 13 ... Z control circuit, 14 ... X drive element, 15 ... Y drive element, 16 ... Z drive element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−202447(JP,A) 特公 平7−92461(JP,B2) 西川治ほか3名「駆動素子の特性とS TM像」1986年(昭和61年)秋季第47回 応用物理学会学術講演会講演予稿集第 229頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 13/10 - 13/24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-202447 (JP, A) JP-B-7-92461 (JP, B2) Osamu Nishikawa et al. “Drive element characteristics and STM image” 1986 Proceedings of the 47th Autumn Meeting of the Japan Society of Applied Physics (pp. 229) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 13/10-13/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料面に探針を近づけて探針又は試料を
XY方向に走査しトンネル電流を検出して試料面の走査
像を得る走査トンネル顕微鏡において、Y走査の往路の
走査におけるX走査の往路の走査の映像信号と、Y走査
路の走査におけるX走査の路の走査の映像信号
と、Y走査の復路の走査におけるX走査の往路の走査の
映像信号と、Y走査の復路の走査におけるX走査の復路
の走査の映像信号に基づき試料の走査像を得るようにし
たことを特徴とする走査トンネル顕微鏡。
1. A scanning tunneling microscope in which a probe or a sample is scanned in the X and Y directions by bringing a probe close to the sample surface and a tunnel current is detected to obtain a scanned image of the sample surface. the video signal for the outward scan, the image signal of the scanning of the recovery path of the X scanning in the scanning of the forward path of the Y scanning
And the forward scan of the X scan in the backward scan of the Y scan.
Video signal and X-scan return path in Y-scan return path
A scanning tunnel microscope characterized in that a scanning image of a sample is obtained based on a video signal of the scanning.
【請求項2】 X走査の往路の走査の映像信号とX走査
の復路の走査の映像信号を交互に取得することを特徴と
する請求項1記載の走査トンネル顕微鏡。
2. The scanning tunnel microscope according to claim 1, wherein a video signal of the forward scan of the X-scan and a video signal of the backward scan of the X-scan are alternately acquired.
【請求項3】 試料面に探針を近づけて探針又は試料を
走査しトンネル電流を検出して試料面の走査像を得る走
査トンネル顕微鏡において、復路の走査の映像信号に基
づく試料の走査像の表示モードを反転モードと非反転モ
ードとで切り換える切り換え手段を備え、往路の走査の
映像信号と復路の走査の映像信号に基づき試料の走査像
を得るようにしたことを特徴とする走査トンネル顕微
鏡。
3. In a scanning tunneling microscope in which a probe is brought close to a sample surface to scan the probe or the sample to detect a tunnel current and obtain a scan image of the sample surface, a scan image of the sample based on a video signal of the return scan. A scanning tunnel microscope comprising a switching means for switching the display mode between an inversion mode and a non-inversion mode, and obtaining a scan image of a sample based on a video signal of forward scanning and a video signal of backward scanning. .
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