Taramalı tünelleme elektron mikroskop yapımı ve temel bilimlere uygulamaları

Abstract

iÖZETBir Taramalı Tünelleme Mikroskobu yüzeylerin atomik seviyede yüksekçözünürlüklü görüntülerini üretebilir. Bu yüzden endüstri ve uygulamalı bilimlerdebirçok uygulama alanı bulmuştur. İlk STM 1982 yılında Binnig ve Rohrer tarafındanicat edilmiştir ki bu, onlara Nobel Ödülü kazanmıştır. Bu nanoteknoloji alanında yenibir saha açmıştır ve STM' nin prensibine dayanan birçok yeni görüntüleme tekniğigeliştirilmiştir.Bir STM bazı mekanik ve elektronik bileşenlerden meydana gelir; Bunlar kaba veince yaklaştırma mekanizması, tarama kafası ve mikroskobu kontrol eden, tarananyüzeye ait görüntüyü üreten gerekli elektronik devrelerdir. Bu çalışmada atmosferortamında çalışan bir STM' nin çalışma ilkesi incelenmiş ve yapımıgerçekleştirilmiştir. Kaba yaklaştırma mekanizması DC motor ile kontrol edilen birray sisteminden üretilmiş, ince yaklaştırma sistemi için mikro konumlandırıcılar vetarama kafası olarak bir piezo seramik buzzer kullanılmıştır. Taranan yüzeylere aitgörüntüyü gözlemlemek için bir osiloskop kullanılmış ve grafit yüzeylere ait bazıgörüntüler elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Taramalı Tünellemeli Mikroskop, Tünelleme, Piezo, TaramaKafası.

iiABSTRACTA Scanning Tunneling Microscope is capable of producing high resolution images ofsurfaces at atomic level. Therefore it can be used in a wide variety of applicationssuch as industry and applied sciences. The first STM was invented by Binnig andRohrer in 1982, and this awarded the Nobel Price to them. This opened new area innanotechnology and a lot of new imaging techniques has been developed based onprincible of the STM.An STM consists of several mechanical and electronical components; course andfine approach mechanism, scanning head and required electronic circuits forcontroling the microscope and producing the images of the scanned surfaces. In thisstudy, the working principle of an atmospheric STM has been investigated and itsfabrication designed. The course approach mechanism was constructed out of a railsystem controled by a DC motor, the fine approach mechanism was formed by usingmicro positioners and a piezo ceramic buzzer used as scanning head. An oscilloscopewas used to observe the images of scanned surfaces and some images was obtainedfor graphite surfaces.Key Words: Scanning Tunneling Microscope, Tunneling, Piezo, Scanning Head.