JPH02504314A - 可変温度走査トンネル顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可　゛　　　　トンネル この発明は、様々な温度での使用のために熱補償され且つ実質的に振動とシラツ クに影響されない走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）に関する。

Ｂ１ｎｎ１ｇとＲｏｈｒｅｒによる原子分解能走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）お よび走査トンネル分光分析器（ＳＴＳ）の開発［（Ｇ。

Ｂ１ｎｎ１ｇ＋　Ｅ、　Ｒｏｈｒｅｒ、　ｃｈ、　Ｇｅｒｂｅｒ、およびＥ、　 Ｗｅｉｂｅｌ、　江匹。

肚■２ｋｕ、、　４０．１７８　（１９８２）；　　Ｐｈｖｓ、　Ｒｅｖ、　Ｌ ｅｔｔ、、　４９５７　（１９８２）　：およびＧ、　Ｂ１ｎｎ１ｇとＨ，Ｒｏ ｈｒｅｒ、ＩＢ？ｌ　Ｊ、　１ｔｅｓ、　Ｄｅｖ、、　３０３５５　（１９８６ ）］は０表面科学に新しい時代をもたらした。最初のＳＴＭは、ＴＢＭチューリ ッヒ研究所のオリジナルである三脚設計に基づくものであり、この設計において は、３つの直交する圧電体がトンネルプローブの支持と走査を行い、一方、試料 の移動は静電式「シラミ３　　（ｌｏｕｓｅ）を用いて達成される。

既知の振動隔離システムには２つの基本タイプ、すなわち、２つのレベルのバネ 勉垂とそれに伴う渦電流減衰［（Ｇ、　Ｂ１ｎｎ１ｇとＨ，Ｒｏｈｒｅ、　Ｈｅ １ｖ、　Ｐｈ　ｓ、　Ａｃｔａ、、　　５５．７２６　（１９８２）］、および 半ダース程度の金属板をＶｉｔｏｎスペーサとバネで分離した積層構造［（Ｃｈ 、　Ｇｅｒｂｅｒ、　Ｇ、　Ｂ１ｎｎ１ｇ、　Ｈ，Ｆｕｃｈｓ＋　Ｏ，Ｍａｒｔ ｉ、およびＨ，Ｉ’１−ｏｈｒｅｒ、　Ｒｅｖ、　Ｓｃｉ、、　１８１．９２　 （１９８７）　）がある、もっと最近では。

圧電駆動ｒシラミＪに代わって、マイクロメータ駆動の差動バネ［Ｂ、　Ｄｒａ ｋｅ＋　Ｒ，５ｏｎｎｅｎｆｅｌｄ＋　Ｊ、　５ｃｈｎｅｉｒ、およびＰ、　Ｋ 、Ｈａｎ−ｓｍａ、５ｕｒｆ、　Ｓｅｔ、＋　１８１．　９２　（１９８７）１ とステップモータ歯車減速ｌＳａｎｇ−ｒＩ　Ｐａｒｋ　とＣ，Ｆ、　Ｑｕａｔ ｅ、　　Ｒｅｖ、　Ｓｃｉ、　　Ｉｎｓｔｒｕｗ、＋　５８＋　２０１１　（１ ９８７）］を用いる方法が試料の粗位置決めに使用されるようになっている。こ れらの手法はより信頼性が高く、差動バネ・アッセンブリーは、ＳＴＭ全体設計 に容易に組み込まれ、低温において十分に機能する［Ａ、　Ｐ、　Ｆｅ１ｎ、　 Ｊ、　Ｒ，Ｋｉｒｔｌｅｙ：　およびＲ，Ｍ、　Ｆｅｅｎｓｔｒａ＋　　Ｒｅｖ 、　Ｓｃｉ、　Ｉｎｓｔｒｕｍ、、　５８．１８０６　（１９８７）］。

三脚スキャナーの主問題は、熱的なドリフトであり、低ドリフト用としては、ミ リケルビン程度の温度安定性が要求される［Ｓａｎｇ−３１ＰａｒｋとＣ，Ｆ、 　Ｑｕａｔｅ、　Ａｐ　１．　Ｐｈ　ｓ、　Ｌｅｔｔ、、４８．１１２（１９８ ６）］　、この点に関しては１代替設計１例えば、ｖａｎ　ｄｅＷａｌｌｅ等の ！！償マトリックスＳＴＭ　（Ｇ、　Ｐ、　Ａ、　ｖａｎ　ｄｅ　Ｗａｌｌｓ。

Ｊ、　Ｗ、　Ｇｅｒｉｔｓｅｎ、　Ｅｌ、　ｖａｎ　ＭｅＴＩＡｐｅｎ、および Ｐ、　Ｗｙｄｅｒ、　Ｒｅｖ、　Ｓｃｉ。

Ｉｎ５ｔｒｕ＊、、５６．１５７３　（１９８５）］、あるいはＪｅｒｉｃｈｏ 等のバイモルフ駆動金属三脚設計　ＩＢ、　Ｌ、　Ｂｌａｃｋｆｏｒｄ、　Ｄ、 　Ｃ，Ｄａｈｎ＋およびＭ、　Ｈ，Ｊｅｒｉｃｈｏ、　Ｒｅｖ、　Ｓｃｉ、　Ｔ ｎｓｔｒｕｍ、、　５Ｂ、　１３４３（１９８７）］　によって改善された。熱 補償マトリックス設計は、横方向および２方向の熱ドリフトが相殺されるように 配置された圧電体製の小さな立方体を用いる。この設計は、熱ドリフトが比較的 に小さいが、可変温度作業に適するほどには低くなく、またこの設計は複雑で製 作が難しい。

ＳＴＭの単純化の大きな一歩となったものは、　Ｂ１ｎｎ１ｇとＳ−４ｔｈによ るチューブ・スキャナー８丁Ｍの開発であったＩＧ、　Ｂ−４ｎｎｉｇとり、　 Ｐ、　Ｅ、　Ｓｍ１ｔｈ、　Ｒｅｖ、　Ｓｃｉ、　ｌｎｓｔｒｕｍ、、　５７． １６８８　（１９８６）］、この設計においては、単一の圧電チューブがあり、 その外側の電極は４つの等四分円に分ｖ１され且つチューブ軸に平行であり、を 圧が二つの隣接する外側四分円電極に印加されると、チューブがその軸にそって 曲がることによって横方向の走査動が行われる。さらに、共通の内側電極に電圧 が印加されると、２方向に移動する。トンネルプローブは、接地された外側四分 円電極の一つに固着される。その単純さ、小さなサイズ。

および剛性（それに伴う高共振振動数）ゆえに、チューブ・スキャナーは、多く の古いＳ７Ｍ設計の走査部に置き代わっている。チューブが対称であるので、同 軸に置かれたトンネルプローブには、均一な温度変化に対する横方向熱ドリフト は発生しない、しかしながら、２方向の熱ドリフトの除去には、何らかの補償が 必要である。一つの有効な補償の方法は、走査チューブと同じ長さの第二の同心 圧電チューブに試料ホルダーを固着することである。これは、　ｖａ＋１ｄｅ　 １４ａｌｌｅ等の熱補償マトリックス設計に類似したチューブスキャナーである ［Ｇ、　Ｐ、＾、νａｎ　ｄｅＷａｌｌｅ＋　Ｊ、　Ｌ　Ｇｅｒｒｉｔｓｅｎ＋ 　Ｉｌ、　ｖａｎ　）Ｉｅｓ＋ｐｅｎ、およびＰ、　Ｈｙｄｅｒ。

Ｒｅｖ、　　Ｓｃｉ、　　Ｔｎｓｔｒｕｍ、、　　　５６＋　　１５７３　　　 （１９８５）］　　＊ＳＴＭにおいて走査要素（複数）を熱補償することは、比 較的簡単なことではあるが、試料ホルダーおよびそれに関連する粗位置決めシス テムに起因するかなりの熱ドリフトや振動による影響を受ける可能性がある。は とんどのＳＴＭの粗位置決めシステムは、バネ、てこ、歯車、マイクロメーター 、およびステップモーター等の機械要素を有する。これらの要素は試料ホルダー に直結されているが、これらの要素は一般にはトンネルギャップ幅の１０１倍の 大きさである。その結果、これらの要素の熱ドリフトと機械的振動が、トンネル ギャップを直接に変化させる。

これらの要素を排除した興味深い設計がある。この設計は。

いわゆるｒジチ二一・ウォーカーＪ　ＳＴＭ（Ｘ、　Ｂｅ５ｏｅｋｅ、　　５ｕ ｒｆ。

Ｓｃｉ、、　１８１．１４５　（１９８７）　Ｊであり、この設計においては、 チューブ・スキャナーは、幾つかの追加的なチューブを用いた構成の中央に対称 的に配置される。このＳＴＭは、さかさまにして。

サンプルを外側レグ上に直接に置いて操作することが可能であり、また、さかさ まにしない場合には、ＳＴＭが表面上をｒ歩く１ことになる０歩行動作は、外側 レグをゆっくりと曲げ１次に急速に真っ直ぐに伸ばすことによって達成され、そ の結果。

ＳＴＭ全体が慣性移動する。圧電変換器構成を用いた質量の慣性移動は、　Ｐｏ ｈｌによって実証されている　［Ｄ、　Ｗ、　Ｐｏｈｌ、と旦。

Ｓｃｉ、、　１８１，１７４　（１９８７）；およびＲｅｖ、　Ｓｃｉ、　Ｉｎ ｓｔｒｕｍ、＋　５１＋　５４（１９８７）］　　ジジニー・ウォーカーＳＴＭ の粗位置決めには、試料を斜面上に置く必要があるという問題があり、また、そ の全体は、振動から隔離されていることを必要とするとともに、可変温度操作が 困難である。

本発明に従い、改良型走査トンネル顕微鏡が提供されるが。

この顕微鏡は、熱補償が行われ、かつ振動に実質的に影響されないものである。

この顕微鏡は、同じ長さおよび成分の一組の同心圧電チューブから成る。一つの トンネルプローブが内側チューブの一端に取付けられ、内側チューブは、横方向 走査動作をもたらすように９等しい四分内部分に分割される。外側圧電チューブ の隣接端部には環状カラーが取りつけられ、このカラーは試料ホルダーチューブ と結合している。環状カラーの寸法および熱膨張係数は、トンネルチューブの長 さの熱的な変動を補償するように選択する。試料ホルダーは、ホルダーチェープ 内のプラットフォームに滑動可能なように置かれ、ホルダーの慣性移動によって 試料がトンネリング範囲に入るように調節可能である。

添付図面において。

第１図は１本発明を構成する二つのサブアッセンブリーＡおよびＢの部分断面を 示す分解図。

第２図は、第１図（Ａ）の直線２−２に沿った断面図。

第３図は、第１図（Ａ）のプローブアッセンブリーの詳細図。

第４図は、第１図（Ａ）の内側の圧電チューブの詳細図であ第１図は本発明によ るトンネル顕微鏡を示すが、この顕微鏡は、コンパクトであり、剛性が高く、ま た十分に熱補償が行われる。第１図（Ａ）は顕微鏡の本体であり、第１ＵｊＪ（ Ｂ）は熱隔離の可能な温度制御覆いを示す、顕微鏡１０は、二つの同心圧電チュ ーブ１１および１２を用い、二つのチューブは共通ベース１３にインジウムで溶 接されている。内側圧電チューブ１１（代表的なものは、長さ１．２７　ｃｍ　 Ｘ外径０．６３５　ｃ輸）は、トンネルプローブ１４を支持するとともに走査し 、一方、外側圧電チューブ１２（長さ１．２７０ｓ　Ｘ内径０．９５３　ｃｍ） は環状カラー１６を支持し、この環状カラー１６は水晶製試料ホルダーチューブ １７を保持する。内側圧電チューブ１１は、　Ｂ１ｎｎ１ｇとＳｍ１ｔｈの設計 に基づ（［Ｇ、　Ｂｌｎ−ｎ１ｇ　とり、　Ｐ、　Ｅ、　Ｓｍ１ｔｈ、　Ｒｅｖ 、　Ｓｃｉ、　Ｉｎｓｔｒｕｍ、、　５７＋　１６８８　（１９８６）］、シか しながら、ここに用いた設計（第４図参照）においては、トンネルプローブ１４ は、圧電チューブ１１の端ではなく、その中心軸に沿った方向に取付ける。これ の利点は、圧電チューブの半径方向の熱膨張ないし収縮がチューブ軸のまわりで 対称になることであり、それゆえにトンネルプローブの横方向移動（ｘ−ｙ平面 内）を生じないことである。しかしながら、これだけでは、温度によって引き起 こされる走査チューブの長さの変化（２方向）を補償することは出来ない、この 目的を達成するために、外側圧電チューブ１２は、内側圧電チューブ１１と同じ 長さであり、また同じ材料で製作する。それゆえ、カラー１６を介して外側圧電 チューブ１２に取りつけけられた水晶製試料ホルダーチューブ１７は、Ａ度変動 に対応する内側圧電チューブ１１の長さの変化に合わせて動き、その結果、プロ ーブ１４から、試料ホルダーＩ９に取りつけられた試料１８までの距離の正味変 化は零となる。外側圧電チューブ１２と水晶製試料ホルダーチューブ１７を接読 するカラー１６の長さおよび熱膨張係数は、カラーの熱によって誘起された長さ の変化がトンネルプローブのものと一致するように選択する。カラー１６は、ベ リリウム銅を用いて適切に製作し、カラー１６の長さは、タングステンを用いて 適切に製作されたプローブ１４の長さよりも短い（熱膨張係数が高いため）、当 業者には自明であろうが、カラーおよびプローブを製作するのに、それぞれベリ リウム銅およびタングステン以外の材料を用いることが可能である。但し、それ ぞれの長さを適切に調節する必要がある。水晶（市販の接融シリカ）は、広い温 度範囲にわたって最も熱膨張係数が低く、水晶製試料ホルダーチューブ１７およ び試料取付台ないし試料ホルダーエ９は、熱ドリフトを殆ど引き起こすことがな い、０ＦＨＣ（無酸素高伝導鋼）製覆い２１が、外側圧電チューブ１２を囲んで いるので、熱補償を無効にする可能性がある温度勾配が最小限に抑えられる。

本発明の主要な特徴の一つは、外側圧電チューブ１２が単に熱補償のためだけで はなく、＊査中の試料１８をトンネルプローブ１４に近づくように、あるいは遠 ざかるように慣性で移動させる手段として作用することにある０例えば、試料１ ８をプローブ１４に向かって移動させるには、外側圧電チューブ１２にランプ電 圧（のこぎり波）を印加して、外側圧電チューブを収縮させる。

ランプの終点において、を圧はセ、速にその初期価に戻り、外側圧電チューブ１ ２を急速に伸長させてその初期位置に戻すように働く、水晶製試料ホルダーチュ ーブ１７内のレール２２上にあってレール上を滑動する試料ホルダー１９は、慣 性が作用するために。

レールの急速な動きに追従することが出来ない、それゆえ、外側圧電チューブが その初期位置に戻ると、試料ホルダー１９は。

ｒ１ステップ」だけトンネルプローブ１４のほうに移動している。

ランプ信号の振幅とタイミングを調節することによって、１ミクロンから５オン グストロームまでの範囲にわたるステップのサイズを容易に調整することができ る。このステッププロセスは極めて急速に（最高数ｋＨｚ）繰り返すことが可能 であり、その結果、試料１８はプローブ１４に向かって非常に高速で移動するこ とになる（最大１Ｍ−７秒）、ランプの対称性を逆にすることによって、試料１ ８をトンネルプローブ１４から容易に離れるようにすることが可能である。試験 用顕微鏡において、トンネルプローブ１４にｒ衝突する１ことなく、試料がトン ネル範囲に裸眼で見ることが出来る速度で移動することが出来ることが明らかと なった。この粗動には、±１５０ボルトのランプ電圧（ピークからピークまで） が一般に使用される。トンネル範囲に入れば。

直流電圧レベルを調節して、試料からプローブまでの距離を微調整することが可 能である。しかしながら、実際においては。

トンネル範囲に入ると、フィードバック電圧を零にするために。

最初に慣性により僅かに数ステップだけ進む、　（代表的には。

±３０ボルトのランプ電圧を用いて５オングストローム）、これによって、大き な直流電圧を圧電チューブ１１．１２に印加する必要が無くなり、その結果、圧 電クリープに伴う緩慢なドリフトが実質的に解消される。この設計の結果、マイ クロメータやステップモーター、そしてそれらを伴った減速歯車、てこ、あるい はバネなどの機械的位置決め装置が不要となる。これらの構成要素を取り除くこ とによって、設計が簡単になり、サイズが大幅に小さくなるとともに、その性能 が高まる。

試料の位置決めのために、水晶製試料ホルダー１９には二つのノツチ２３．２４ があり、これらのノツチには、試料ホルダーチューブ１７内の水晶製レール２２ がはまる。ＳＴＭがその水平作動位置にある時、これらの水晶製レールの一つは もう一方のレールよりも高（なって９重力によって試料ホルダーは低いほうのし 一ルに沿って滑動する。これによって、試料ホルダーをＳＴＭから取外し、その 後に元の位置に戻す場合にも、試料ホルダーの正確な再位置決めが行われる。

試料１８への電気接点は、クロムあるいはその他の金属を水晶上にスパッタリン グないし溶着させることによって達成される。

一実施例として、クロムを水晶製レール２２．ノツチ２３．２４．および試料ホ ルダー１９の側面２６にスパッタリングする。これによって、試料ホルダーに取 りつけられた試料に二つの電気接点が形成されるが、その一つはトンネル電流の 戻り径路用であり。

いま一つは補助試料バイアス用である。試料１８を試料ホルダー１９に取りつけ れば、試料ホルダーをレール上に置くだけで３７Ｍシステムとの電気接点が自動 的に形成される。これは試料ターンアラウンド・タイムを早め、超高真空のよう な限定された環境における作業を非常に簡単にする。

可変温度操作においては、温度制御アッセンブリー２７〔第１図（Ｂ）〕を顕微 鏡１０に被せ、ねじを切ったベース２８〔第１図（Ａ）〕にねじ込むが、アッセ ンブリー２７は、ベース１３とはテフロン製ワッシャー２９によって分離される 。熱からの隔離は。

皮膜を施したアルミニニーム覆い３２にテフロン製スリーブ３１を被せることに よって達成し、覆い３２を所定位置にねじ込むと。

スリーブ３１は、ねじを切ったベース２８に隣接するテフロン製プラグ３３にぴ ったりと嵌まる。覆い３２は、適切な温度制御装置（図示せず）とともに用いる ように、シリコンダイオード温度センサー３８を備え、クロメルヒーター３９が 巻かれている。ベース３３を貫通する電気フィードスルー３４．３６および３７ は、低熱漏洩ステンレス鋼同軸ケーブルである０本発明によるＳＴＭの構成要素 への個々の電気的接続は図示していないが、当業者には。

それらが必要であること、またそれらの接続をどのように行うかは、容易に分か るミとである。同様に１本発明とともに用いるように、適切な制御および電源回 路が供給されねばならないことも分かるものと思う。

本発明によるＳＴＭは、振動からの隔離を行わずに原子分解能を有するが、これ はかって達成されたことがない成果である。

従来の設計に使用さ杵た機械的な位置決め機構を全て排除することによって、Ｓ ＴＭと試料ホルダー１９は共に、試料ホルダー１９と水晶レール２２０間の静止 摩擦を上回るまで外部振動に応じて動く０通常の建屋の振動および音響による振 動は、この静止摩擦以下である。

本発明は、感度の高いトンネル回路に極めて優れた電気遮蔽をもたらす、試料ホ ルダーチューブ１７と外側圧電チューブ１２を接続するカラー１６は、走査用と 移動用の電圧の印加が行われる両チューブ間の環状ギャップをも被覆する。さら に、温度制御覆い３２は、ＳＴＭ全体を遮蔽するように、大地電位に保持する。

振動からの隔離が必要でないので、全ての電気接続は同軸ケーブル３４．３６． ３７を介して行い、これら同軸ケーブルのシールドはＳＴＭのベース１３にはん だ付けする。振動結合を防止するために、可撓性の長い電線を用いるその他の設 計は、を気遮蔽が不良となる欠点がある。

テフロン絶縁同軸ケーブルは、影響を受けやすいプローブ回路には避けねばなら ないことも明らかになっている。これは。

周囲の振動がかなりの摩擦帯電による電荷を発生するからである０本発明による 設計において、圧電チューブ１１の内部を大地電位に保持することによってさら に電気遮蔽が高まるが、これはそれが影響を受けやすいトンネル回路に極めて近 い位置にあるからである。第３図に示すように、トンネルプローブ１４は。

アルミナワッシャ−４１によって大地から絶縁される。これは。

トンネルプローブ１４を望みの電位にバイアスすることを可能とする一方、従来 のチューブスキャナーＳＴＭにおいて行われるように２軸制御電圧を圧電チュー ブ１１の内側接点に印加した時に発生する可能性がある誤撮像を最小限に抑える ０代わりに。

ｚ軸制御電圧を電子工学的にχ軸およびｙ軸制御電圧に加ｘし。

加真した電圧を圧電チューブ１１の４つの外側四分円接点に印加する。トンネル プローブ１４は同軸に取りつけるので、４つの四分円は全て使用する必要がある 。そうしなければ、χ軸およびｙ軸制御電圧が２軸方向の誤移動を招くことにな る。言い換えると、チューブ１１の一方の側を短くしてチューブを＋Ｘ方向に曲 げると、トンネルプローブはチューブ短縮距離の半分だけ試料１８から引き離さ れることになる。これを防ぐために、チューブの反対側を同じ量だけ伸長しなけ ればならない、従って、同じ大きさではあるが、極性が逆の電圧が必要となる。

その結果。

圧電チューブの外側四分円にｘ＋ｚ、−ｘ＋ｚ、ｙ十ｚ、および−ｙ＋ｚ制御電 圧を供給するために、４つの高電圧増幅器（図示せず）が必要となる。既存のチ ューブスキャナーＳＴＭは３つの高電圧増幅器しか用いていないが、これは、大 地電位にあり、従って拡張あるいは収縮しない二つの隣接する四分円の一つにト ンネルプローブが取りつけられるからである。この欠点は同軸熱補償を喪失する ことと、また同じ横方向移動に５本発明に用いる電圧の二倍を印加しなければな らないことにある。

このように、同じ横方向移動に対して１本発明は圧電ヒステリシスおよびクリー プはより小さく、一方、同じ高電圧限界に対して９本発明は在来チューブスキャ ナーの４倍の走査面積をもたらす、この新動作機構の追加的な利点は、圧電チュ ーブとその機械仕上げ上の欠陥を電子工学的に補償することが可能なことである 。

トンネルプローブの再設置は非常に容易に達成される。トンネルプローブ１４は 、ベリリウム鋼チップホルダー４２（第３図）の中にはんだ付けされ、ホルダー ４２は、従来の六角レンチを用いることが出来る形状であり、さらにねじを切っ た尾部４３があり、この尾部４３は、走査チューブ１１のめねじを切ったアダプ ター４４にねじ込む、タングステンのようなはんだ付けが出来ない金属について は、トンネルプローブ１４のベースはニッケルを電気めっきして、チップホルダ ーへの半田付けが可能なようにすることもできる。この構成の結果、超高真空の ような限定された環境においても、操作に必要な要件は最小限に留まる。

１記の実施例は１本発明の明確な理解を得るためにのみ成されたものであり、当 業者には変更は容易であり１本発明は上記実施例に限定されるものではない。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．走査トンネル顕微鏡であって， ベースと該ベースに接続された同心円状の内側圧電チューブおよび外側圧電チュ ーブを有し，これらのチューブは実質的に同一の長さおよび同一の成分からなり ，チップを有するトンネルプローブを有し，該プローブは上記ベースとは反対側 であって上記内側圧電チューブの端部に同軸状に接続され， さらに，上記ベースとは反対側に上記外側圧電チューブの端部に同軸状に接続さ れた温度補償環状カラーを有し，該環状カラーの長さおよび成分は，上記プロー ブの長さの熱による変化を補償するよう適応するものであって，上記カラーに軸 方向に接続された試料ホルダーチューブを有し， 該試料ホルダーチューブの内部に縦方向に延びたプラットフォームを有し， 調べる試料を保持するためのホルダーを有し，該試料ホルダーは上記プラットフ ォーム上にあり，かつプラットフォームの長手方向に移動可能であり， 選択した電圧を上記外側圧電チューブに印加して，上記プローブのチップからト ンネル範囲内の間に渡って上記プラットフォームに沿って上記試料を慣性移動さ せるための導体手段を有し，さらに 選択した電圧を上記内側圧電チューブに印加して，上記プローブに上記試料の表 面の一部を走査させる導体手段を有するもの。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の走査トンネル顕微鏡で，プラットフォームが一組 の間隙を有するレールから成るもの。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の走査トンネル顕微鏡で，試料ホルダーが上記レー ルに係合するように離間したノッチを有するもの。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の走査トンネル顕微鏡で，一方のレールが他方のレ ールよりも高い位置にあるもの。
5. ５．請求の範囲第３項に記載の走査トンネル顕微鏡で，試料ホルダーチューブ， 試料ホルダー，およびレールが全て溶融シリカ，あるいは溶溶水晶から製作され たもの。
6. ６．請求の範囲第１項に記載の走査トンネル顕微鏡で，ベースおよび環状カラー がベリリウム銅で製作されたもの。
7. ７．請求の範囲第１項に記載の走査トンネル顕微鏡で，さらに，顕微鏡を囲うよ うにした取外し可能な熱絶縁中空円筒から成る温度制御覆いを有し，該円筒が温 度制御手段を備えたもの。