JPH04212252A - 走査型プローブ顕微鏡 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、探針を試料表面に近
接させて走査することにより試料表面の情報を測定する
走査型プローブ顕微鏡、特に、同一の試料に対し、試料
表面の凹凸情報、試料表面の局所的な電子の状態密度に
関する情報、および試料表面の電位分布に関する情報を
同時に得ることのできる走査型プローブ顕微鏡に関する
。

【０００２】

【従来の技術】最近、試料表面の微細形状を原子レベル
で観察できる装置として、走査型トンネル顕微鏡（Ｓｃ
ａｎｎｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏ
ｐｅ：　　以下、ＳＴＭ装置と称する）、原子間力顕微
鏡（Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｏｒｃｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ
：　　以下、ＡＦＭ装置と称する）などが開発され、各
種の研究に使用されている。

【０００３】ＳＴＭ装置は、ＵＳＰ４，３４３，９９３
号公報等に記載されているように、トンネル現象により
数ｎｍ程度の距離に試料表面に対して近接された探針と
導電性材料からなる試料表面との間に流れるトンネル電
流Ｉが、探針と試料表面間の距離Ｓおよびトンネルバリ
アハイトφに対して指数関数的な依存性を示すこと（Ｉ
＝ｅｘｐ　（−φ１／２　Ｓ））を利用して、このトン
ネル電流Ｉが一定になるように探針と試料の位置関係を
制御しながら探針で試料を走査したときの制御電圧を計
測することにより、試料の表面形状を原子レベルの分解
能で測定する顕微鏡である。

【０００４】また、ＡＦＭ装置は、特開昭６２−１３０
３０２号公報等に記載されているように、探針の頂点に
ある原子と試料表面にある原子との間に、例えば図４の
ような引力域と斥力域のある、Ｌｅｎｎａｒｄ−Ｊｏｎ
ｅｓ　ポテンシャルで表されるような原子間力（斥力、
ファンデルワールス力、共有結合力等）と呼ばれる微小
な力が生じ、この力を探針が設けられているカンチレバ
ー（てこ）のたわみ量（探針の変位量）によって検出し
、この力が一定になるように探針と試料の位置関係を制
御しながら探針を走査したときの制御電圧を計測するこ
とにより、試料の表面形状および相互作用の分布像を原
子レベルの分解能で測定できるものであり、前記ＳＴＭ
装置と異なり、試料の導電性と無関係に測定できる顕微
鏡である。

【０００５】また、上記ＳＴＭ装置において、検出され
るトンネル電流には、探針と試料との相互間距離、試料
の局所的な電荷の密度状態、および試料の局所的な電位
が反映されている。すなわち、通常のＳＴＭ像には試料
表面における微視的な粗さに関する凹凸情報と、局所的
な電荷の状態密度に関する情報と、試料の表面における
局所的な電位分布に関する情報とが含まれている。そこ
で、最近は、トンネル電流から試料の表面における凹凸
情報と表面の電子物性情報とを分離し、表面の電子の状
態に関する情報を抽出し、この情報から３次元像（ＳＴ
Ｓ像）を計測する走査型トンネル分光顕微鏡（Ｓｃａｎ
ｎｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏ
ｐｙ：　　以下、ＳＴＳという）や、トンネル電流から
試料の表面における電位分布に関する情報を抽出し、こ
の情報から３次元像（ＳＴＰ像）を計測する走査型トン
ネルポテンシオメトリィ顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｔ
ｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｙ：　以
下、ＳＴＰという）が開発されている。本出願人らは、
すでに、これらＳＴＳ像、ＳＴＰ像を同時に計測できる
装置に関するものとして、特願平１−２５２５８７号、
特願平１−３３２８５８号などを出願している。ところ
で、最近は、このような試料表面の異なる物理的な情報
を同時に計測することで、より厳密な表面物性の研究を
行うことが、注目されてきている。

【０００６】例えば、ジャーナル・オブ・マイクロスコ
ピー（Ｊ．Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）Ｖｏｌ．１５２，Ｐ
ｔ３，Ｄｅｃ．１９８８のＰ．８７１〜８７５に掲載さ
れたＰ．Ｊ．ブライアント（Ｐ．Ｊ．Ｂｒｙａｎｔ）ら
による論文には、ＳＴＭ像とＡＦＭ像を同時に測定する
装置について記載されている。

【０００７】図３は、この論文に記載された測定装置５
０を説明するための説明図である。ＸＹＺの３方向に駆
動可能な３軸圧電駆動体５１の下面には、柔軟で弾性を
有するカンチレバー５２と、このカンチレバー５２の自
由端裏面近くに先端が位置するように設けられた金属探
針５３とが設けられている。カンチレバー５２の自由端
には鋭い針状のチップ５４が形成され、このチップ５４
が試料５５表面に近接して配置される。カンチレバー５
２と試料５５の間にはＳＴＭバイアス電圧ＶＳが、また
、カンチレバー５２と金属探針５３の間にはＡＦＭバイ
アス電圧ＶＡ　が印加されるように、ＳＴＭバイアス印
加手段５６およびＡＦＭバイアス印加手段５７が設けら
れている。このＳＴＭバイアス電圧ＶＳ　およびＡＦＭ
バイアス電圧ＶＡ　が印加されることにより、カンチレ
バー５２と試料５５の間、カンチレバー５２と金属探針
５３の間に、それぞれトンネル電流が生じることになる
。すなわち、カンチレバー５２には、カンチレバー５２
と試料５５間に流れる電流ｉｓ　と、カンチレバー５２
と金属探針５３から流れる電流ｉＡ　が加算された電流
ｉＡＳが流れる。このカンチレバー５２に流れた電流ｉ
ＡＳは制御回路５８およびコンピューター５９に加えら
れる。この電流ｉＡＳが一定になるように、すなわち、
カンチレバー５２と試料５５間に作用する力を一定に保
つようにして、３軸圧電駆動体５１のＺ方向の圧電体に
フィードバック電圧が印加される。この状態で、探針５
３とカンチレバー５２とを同時に試料５５上でＸＹ方向
に走査したときのフィードバック電圧を記録することに
より、カンチレバー５２と試料５５間に作用する力が一
定に保たれたときの、試料表面のＡＦＭ像（凹凸像）が
測定され、ＡＦＭ像表示手段６０に表示される。

【０００８】一方、コンピューター５９に加えられたｉ
ＡＳが、コンピューター５９により処理されて電流ｉＳ
　が求められ、この電流ｉＳ　を走査信号と同期して記
録することにより、試料表面のＳＴＭ像が測定され、Ｓ
ＴＭ像表示手段６１に表示される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この先行技
術によれば、ＳＴＭ像とＡＦＭ像が得られるだけであり
、試料の表面における局所的な電荷の状態密度に関する
情報、および、局所的な電位分布に関する情報を得て、
前記ＳＴＳ像およびＳＴＰ像を得ることについては開示
されていない。

【００１０】また、前記特願平１−２５２５８７号、特
願平１−３３２８５８号には、ＳＴＳ像とＳＴＰ像を同
時に測定することは示されているが、これらＳＴＳ像と
ＳＴＰ像とともにＡＦＭ像を同時に得ることについては
何ら示されていない。

【００１１】そこで、本願発明は、上記のような課題を
解決し、試料の表面における局所的な電荷の状態密度に
関する情報に基づく第１の３次元像（ＳＴＳ像）と、局
所的な電位分布に関する情報に基づく第２の３次元像（
ＳＴＰ像）を得ると共に、試料表面における原子間力に
基づく第３の３次元像（ＡＦＭ像）を同時に得ることが
できる走査型プローブ顕微鏡を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために以下のような手段を講じたものである
。すなわち、探針を試料表面に近接させて走査すること
により試料表面の情報を測定する走査型プローブ顕微鏡
において、試料表面に近接配置される導電性の探針を自
由端部側に有するカンチレバーと、前記探針と試料との
間にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、
このバイアス電圧印加手段により印加したバイアス電圧
により発生したトンネル電流を検出するトンネル電流検
出手段と、前記探針の先端の原子と試料表面の原子との
間に作用する原子間力によって生じる探針の変位量を検
出する探針変位量検出手段と、

【００１３】この探針変位量検出手段からの出力信号に
応じて、探針と試料間の距離を一定に保つようにフィー
ドバックをかけるフィードバック回路と、前記フィード
バック回路のフィードバック条件を設定する手段とを有
するサーボ制御手段と、このサーボ制御手段からの出力
信号に応じて、試料を探針に対して相対的にＺ方向に駆
動させる駆動手段と、

【００１４】前記トンネル電流検出手段により検出され
たトンネル電流から試料表面の局所的な電子の状態に関
する情報を得て、この情報から第１の３次元像データを
形成する手段と、

【００１５】前記トンネル電流検出手段により検出され
たトンネル電流から試料表面の電位分布に関する情報を
得て、この情報から第２の３次元像データを形成する手
段と、前記探針変位量検出手段により検出された探針の
変位量に応じた試料表面の凹凸情報から第３の３次元像
データを形成する手段とを具備し、前記第１、第２並び
に第３の３次元像データをそれぞれ独立して同時に得る
ようにしたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】このような手段を講じたことにより、以下のよ
うな作用を有する。

【００１７】前記探針変位量検出手段により、試料と探
針間に生じる原子間力による探針の変位が測定されると
ともに、試料と探針間に流れるトンネル電流をトンネル
電流検出手段により検出し、このトンネル電流から試料
表面の局所的な電子の状態に関する情報と、試料表面の
電位分布に関する情報が得られる。この様にして得られ
た、探針の変位量、電子の状態、電位分布の情報からそ
れぞれＡＦＭ像、ＳＴＳ像、ＳＴＰ像のデータが同時に
計測される。

【００１８】

【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を説明す
る。

【００１９】図１はこの発明の第１実施例を示す図であ
る。図に示すように、試料１は、３次元方向に所定の範
囲で微動可能な圧電アクチュエータ２上に保持されてい
る。この試料１の両端部には、バイアス電圧印加回路３
からの電圧を印加するための電極４ａ，４ｂが設けられ
ている。バイアス電圧印加回路３には電極４ａと４ｂの
間の試料１に電位差ＶＳ　を与えるための電位勾配電圧
発生器５と、試料１に所定の周期および振幅を持ち、時
間により変化する変調電圧ＶＴ　を与える変調電圧発生
器６とが夫々接続されている。そして、カンチレバー７
の自由端の下面に突設された探針７ａが試料１の表面に
近接するように、導電性カンチレバー７が試料１の上部
にほぼ水平に延出して、配設されている。このカンチレ
バー７は所定のばね定数を有するように、材料並びに形
状が選定されており、探針７ａを試料１に近接させたと
きに両者間に生じるトンネル電流ＩＳ　を検出するため
のトンネル電流検出回路８に電気的に接続されている。 このカンチレバー７の自由端の上側には、カンチレバー
７の上下方向の変位を検出する探針変位検出回路９に接
続された光干渉ファイバー１０の下端面が配置されてい
る。この探針変位検出回路９は、探針７ａの上下方向の
変位量に基づいて試料１の位置を圧電アクチュエータ２
を介してＺ方向に制御するＡＦＭサーボ回路１１とＡＦ
Ｍ力変位像データ出力端子１２とに接続されている。こ
のＡＦＭサーボ回路１１は出力側が圧電アクチュエータ
２並びに、ＡＦＭ凹凸像データ出力端子１３に夫々接続
されている。一方、前記トンネル電流検出回路８はオペ
アンプ８ａと、これに並列された帰還抵抗８ｂとからな
り、微分コンダクタンス演算回路１４およびポテンシャ
ルサーボ回路１５に出力側が接続されている。微分コン
ダクタンス演算回路１４はトンネル電流検出回路８によ
り検出されたトンネル電流ＩＳ　と、変調電圧発生器６
からバイアス電圧印加回路３を介して入力された変調電
圧ＶＴ　より、微分コンダクタンス（δＩＳ　／δＶＴ
　；δは変微分記号を表す）を求めてＳＴＳ像データを
出力する回路であり、出力側にＳＴＳ像出力端子１６が
設けられている。前記ポテンシャルサーボ回路１５は、
トンネル電流検出回路８により検出されたトンネル電流
ＩＳ　を積分して試料１全体にかかる電位をシフトさせ
る電圧ＶＲ　を求めてＳＴＰ像データを出力する回路で
あり、出力側にＳＴＰ像データ出力端子１７が設けられ
ている。

【００２０】次に、この実施例の動作について説明する
。なお、ＳＴＳ動作およびＳＴＰ動作は探針のサーボを
ＡＦＭサーボ回路１１に行わせている以外は、本出願人
らの先願である特願平１−２５２５８７号、特願平１−
３３２８５８号に記載した動作と同様であるので、詳細
は省略する。

【００２１】はじめに、カンチレバー７の変位原点ＺＯ
　を求める。変位原点ＺＯ　の位置は試料１が探針７ａ
と離れた状態でのカンチレバー７の背面の位置であり、
光干渉ファイバー１０および探針変位検出回路９で検出
する。

【００２２】圧電アクチュエータ２により、試料１を探
針７ａに近づけたときのカンチレバー７のＺ方向の変位
原点ＺＯ　からの変位量ＺＣ　と、バネ定数ｋとによっ
て、探針７ａに働いた力Ｆ＝ｋ×ＺＣ　が求められる。 試料１と探針７ａとの間に働く力Ｆを一定に保つために
、フィードバックをかけるカンチレバー７の変位量をＺ
Ｓ　と設定する。探針変位検出回路９により検出された
変位量に基づき、ＡＦＭサーボ回路１１はカンチレバー
７（探針７ａ）の変位量がＺＳ　になるように、圧電ア
クチュエータ２に対してサーボ電圧ＶＺ　を印加しフィ
ードバック制御する。試料１のＸＹ方向の走査を圧電ア
クチュエータ２のＸＹ方向に走査電圧を印加して行い、
この走査電圧と同期させてＡＦＭサーボ電圧信号ＶＺ　
を記録することで、力一定下でのＡＦＭ凹凸像データが
得られ、このデータが出力端子１３から出力されて、Ａ
ＦＭ凹凸像が第１の表示手段（図示せず）に表示される
。また、探針変位検出回路９からの変位量データを走査
電圧と同期させて記録することにより、試料１と探針７
ａの間に働く力の強弱を表すＡＦＭ力変位像データが端
子１２を介して得られる。

【００２３】さらに、探針７ａで走査した時、試料１と
探針７ａの間には、トンネル電流ＩＳ　が流れる。この
トンネル電流ＩＳ　をトンネル電流検出回路８で検出し
、ポテンシャルサーボ回路１５で積分することにより、
試料全体の電位をシフトさせるための電圧ＶＲ　が求め
られる。このとき、前記トンネル電流ＩＳ　が０となる
ようにシフト電圧ＶＲ　を変化させるポテンシャルサー
ボ動作を行う。このシフト電圧ＶＲ　をＸＹ走査電圧と
同期させて記録することによって試料１表面の電位分布
に応じたＳＴＰ像データが測定され、このデータが出力
端子１７から出力されて、ＳＴＰ像が第２の表示手段（
図示せず）に表示される。

【００２４】さらに、トンネル電流ＩＳ　は変調電圧Ｖ
Ｔ　の時間変化に応じて変動するため、局所的な電圧依
存性に関する情報を得ることに応用でき、演算回路１４
にトンネル電流ＩＳ　と変調電圧ＶＴ　を入力し、微分
コンダクタンス（δＩＳ　／δＶＴ　；δは変微分記号
）を求め、変調電圧ＶＴ　に同期したサンプリングによ
って試料１表面の局所的な電荷の状態密度に応じたＳＴ
Ｓ像データが得られ、このデータが出力端子１６から出
力されて、ＳＴ像が第３の表示手段（図示せず）に表示
される。

【００２５】この様に、この実施例によれば、試料と探
針間に働く原子間力、試料表面の局所的な電位分布、お
よび局所的な電荷の状態密度という３つの異なる情報に
基づく試料表面のＡＦＭ像、ＳＴＰ像、ＳＴＳ像を得る
ことができる。次に、この発明の第２実施例について図
２を参照して説明する。なお、図１に示した部材と同一
の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００２６】この第２実施例が前記第１実施例と異なる
点は、カンチレバー７（探針７ａ）の変位量を検出する
手段をトンネル電流を変位検出に用いたＳＴＭ構成とし
た点である。

【００２７】この実施例において、カンチレバー７は図
２（ｂ）に示すように、板状の電気絶縁性レバー７ｂの
自由端部の下面に突設された探針７ａと、この探針７ａ
と対向する面（上面）に設けられた導電膜７ｃと、下面
に設けられ、探針７ａと、図２（ａ）に示すトンネル電
流検出回路８とを電気的に接続する導線７ｄとを有する
。前記導電膜７ｃは接地され、導電膜７ｃと探針７ａは
絶縁性レバー７ｂによって電気的に絶縁されている。 このカンチレバー７の導電膜７ｃに先端が近接するよう
に、探針変位検出用探針２０が図２（ａ）に示すように
配置されている。この変位検出用探針２０には、バイア
ス電圧ＶＦ　を、これに印加したときに、この針２０と
導電膜７ｃとの間に流れるトンネル電流ＩＦ　を検出す
る電流検出器２１が接続されている。探針２０は、これ
をＺ方向に駆動する圧電アクチュエータ２２により後端
側で保持されている。この圧電アクチュエータ２２には
、探針２０のＺ方向の変位を制御するコントローラー２
３が接続されている。前記電流検出器２１は、２つのオ
ペアンプ２１ａ，２１ｂと、バイアス電圧源２１ｃと、
帰還抵抗２１ｄとからなり、出力側はＡＦＭサーボ回路
１１と、ＩＦ　信号出力端子１２と、対数演算器２４を
介して出力端子２５とに接続されている。

【００２８】コントローラー２３から駆動信号を圧電ア
クチュエータ２２に印加することにより、変位検出用探
針２０は導電膜７ｃとの間にトンネル電流ＩＦ　が流れ
る距離ＧＦ　にまで近接させてある。このとき、試料１
と探針７ａとの間に原子間力が働いてカンチレバー７が
たわむと、トンネル電流ＩＦ　が変化する。

【００２９】ＡＦＭサーボ回路１１は、所定の位置に保
持された探針２０とカンチレバー７の背面（導電膜７ｃ
）との間に流れるトンネル電流ＩＦ　が一定になるよう
に、すなわち、カンチレバー７のたわみ量が所定量で一
定になるように、試料１のＺ方向の位置を圧電アクチュ
エータ２を用いて制御する。このとき、試料１と探針７
ａの間に働く力は一定になる。

【００３０】ここで、ＸＹ走査と同時にＡＦＭサーボ回
路１１のサーボ出力信号ＶＺ　を端子１３より取出し、
記録すれば、力一定条件の下で試料表面の凹凸を表すＡ
ＦＭ像データが得られる。

【００３１】一方、ＡＦＭサーボ回路１１が、Ｘ走査に
したがう試料１の表面の凹凸変化の周期よりも遅い時定
数になっている場合には、ＡＦＭサーボ回路１１のサー
ボ信号ＶＺ　は凹凸変化に追随しきれず、カンチレバー
７の変位がトンネル電流ＩＦ　の変動に現れる。このた
めＸＹ走査と同時にＩＦ　の変化を記録すれば、試料と
力検出探針の間に働く力の強弱を表す、ＡＦＭ力変位像
データが得られる。

【００３２】またトンネル電流ＩＦ　は変位検出用探針
２０と導電膜７ｃとの間の距離ＧＦ　に対して、ＩＦ　
＝　ｅｘｐ（−Ａφ１／２　ＧＦ　）のように指数関数
的依存性を示すので、対数演算器２４を用いて、ｌｏｇ
　（ＩＦ　）を求め、カンチレバーの変位に比例する信
号を出力端子２５より得ることができる。

【００３３】この信号をＸＹ走査と同時に記録すること
によって、サーボによって追随された試料の凹凸の空間
周波数より細かい凹凸の変動量を距離のオーダーで検出
し、画像化できる。その他の動作については、第１実施
例と同様であるので省略する。

【００３４】この実施例においても、前記第１実施例と
同様に、試料と探針間に働く原子間力、試料表面の局所
的な電位分布、局所的な電子の状態という３つの異なる
情報に基づく試料表面のＡＦＭ像、ＳＴＰ像、ＳＴＳ像
を得ることができる。

【００３５】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、種々変更が可能である。例えば、上述し
たＡＦＭサーボによって探針ー試料間距離を一定に保っ
た状態で、探針ー試料間に流れるトンネル電流を計測し
、これを走査信号と同期して記録することにより、上述
したＡＦＭデータ、ＳＴＳデータ、ＳＴＰデータと同時
に、ＳＴＭデータをも得ることができる。

【発明の効果】。

【００３６】以上説明したように、本願発明によれば、
試料の表面における局所的な電荷の密度状態に関する情
報に基づく３次元像（ＳＴＳ像）と、局所的な電位分布
に関する情報に基づく３次元像（ＳＴＰ像）を得ると共
に、試料表面における原子間力に基づく３次元像（ＡＦ
Ｍ像）を同時に得ることができる走査型プローブ顕微鏡
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を説明するための説明
図。

【図２】（ａ）図はこの発明の第２の実施例を説明する
ための説明図、そして（ｂ）図はこの第２の実施例で使
用されているカンチレバーを示す斜視図。

【図３】従来例を説明するためのを説明するための説明
図。

【図４】原子力間を説明するための線図。

【符号の説明】

１…試料、２…圧電アクチュエーター、３…バイアス電
圧印加回路、６…探針変位量検出手段、７…カンチレバ
ー、８…トンネル電流検出手段、１１…ＡＦＭサーボ回
路、１４…演算回路、１５…ポテンシャルサーボ回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　探針を試料表面に近接させて走査する
   ことにより試料表面の情報を測定する走査型プローブ顕
   微鏡において、試料表面に近接配置される導電性の探針
   を自由端部側に有するカンチレバーと、前記探針と試料
   との間にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段
   と、このバイアス電圧印加手段により印加したバイアス
   電圧により発生したトンネル電流を検出するトンネル電
   流検出手段と、前記探針の先端の原子と試料表面の原子
   との間に作用する原子間力によって生じる探針の変位量
   を検出する探針変位量検出手段と、この探針変位量検出
   手段からの出力信号に応じて、探針と試料間の距離を一
   定に保つようにフィードバックをかけるフィードバック
   回路と、前記フィードバック回路のフィードバック条件
   を設定する手段とを有するサーボ制御手段と、このサー
   ボ制御手段からの出力信号に応じて、試料を探針に対し
   て相対的にＺ方向に駆動させる駆動手段と、前記トンネ
   ル電流検出手段により検出されたトンネル電流から試料
   表面の局所的な電子の状態に関する情報を得て、この情
   報から第１の３次元像データを形成する手段と、前記ト
   ンネル電流検出手段により検出されたトンネル電流から
   試料表面の電位分布に関する情報を得て、この情報から
   第２の３次元像データを形成する手段と、前記探針変位
   量検出手段により検出された探針の変位量に応じた試料
   表面の凹凸情報から第３の３次元像データを形成する手
   段とを具備し、前記第１、第２並びに第３の３次元像デ
   ータをそれぞれ独立して同時に得るようにしたことを特
   徴とする走査型プローブ顕微鏡。
2. 【請求項２】　　前記探針変位量検出手段は、前記カン
   チレバーの背面に近接させて設けたトンネルチップと、
   このトンネルチップと、前記カンチレバーに形成された
   導電性薄膜との間にバイアス電圧を印加する第２のバイ
   アス電圧印加手段と、この第２のバイアス電圧印加手段
   により印加したバイアス電圧により発生したトンネル電
   流を検出するトンネル電流検出手段とを有し、このトン
   ネル電流に応じて前記探針の変位量を検出することを特
   徴とする請求項１記載の走査型プローブ顕微鏡。
3. 【請求項３】　　前記カンチレバーは、板状の電気絶縁
   部材と、この電気絶縁部材の一方の面の自由端部側に設
   けられた探針と、この探針に接続され、前記トンネル電
   流検出手段に接続される導電性部材と、前記電気絶縁部
   材の他方の面に設けられ接地された前記導電性薄膜とか
   らなることを特徴とする請求項２記載の走査型プローブ
   顕微鏡。