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Das Raster-Tunnelmikroskop (englisch: Scanning Tunnelling Microscope - STM) ist ein Gerät, mit dem die atomaren Strukturen einer
Materialoberfläche sichtbar gemacht werden können. Es wurde am Anfang der 80er Jahre von Gerd Binnig und Heinrich Rohrer in den
IBM-Forschungslaboratorien in Zürich entwickelt*. Die beiden erhielten dafür 1986 den Nobelpreis. Es lassen sich damit Strukturen im Subnanometerberich sichtbar machen (Ein Atom hat einen Durchmesser von weniger als 0,2 nm). Das Prinzip ist auf dem Bild rechts dargestellt. Die gelben Kugeln sollen die Atome des zu untersuchenden Materials darstellen. Sie sind in einer regelmäßigen Kristallstruktur angeordnet und können an der Oberfläche Unregelmäßigkeiten, wie z.B. Stufen ausbilden. In geringer Entfernung darüber (etwa 1 Nanometer) befindet sich eine Metallnadel, die so präpariert wurde, dass ihre Spitze in einem einzelnen Atom endet. Legt man zwischen Spitze und Probe eine kleine elektrische Spannung (+/-) an, so können wegen des quantenmechanischen Tunneleffekts Elektronen von der Oberfläche zur Spitze übertreten (roter Pfeil). weiter |
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