1)掌握电子隧穿原理；
2)了解扫描隧道显微镜的工作原理
一、电子隧穿原理
经典物理学认为，当电子的能量低于势垒时，电子是不可能穿过势垒的。而量子力学认为，电子仍然具有一定的几率
能穿过势垒。针尖和样品间的空气是不导电的，是一个比电子能量高的势垒，电子仍然有可能穿过这一势垒，形成隧道电流。
二、扫描隧道显微镜的工作原理
扫描隧道显微镜的传动系统：铂金尖被固定在一个用三个压电晶体控制的三维平台上。
某些固体物质，在压力（或拉力）的作用下产生变形，从而使物质本身极化，在物体相对的表面出现正、负束缚电荷，这一效应称为压电效应。相反，当受电场作用时，压电晶体会产生相应的变形，这一效应称为逆压电效应。因此，我们可以通过控制施加在压电晶体上的电压来精确的控制晶体的长度。扫描针尖的移动就是由三个压电晶体传感器精确控制的。
1.不要用手直接去触摸铂金丝制作的针尖；
2.不要用手直接去触摸样品的表面，取样品时，请拿它的黑色塑料头；
3.不要用手随便打开扫描头部分。
(1)．扫描针尖的制备和安装（实验前老师已准备好）
实验开始前要自己制备扫描针尖，针尖的制备是整个实验过程中最困难的一步，它制备的好坏将决定实验能否正常进行。制备针尖需要有一定的耐心和实践经验。制备的方法如下：
1）首先用乙醚清洁过的镊子夹起铂金丝，放入左手的扁嘴钳内夹住，；
2）保持左手的扁嘴钳夹住铂金丝，利用特制的切断器（wire cutter）将铂金丝切下5mm；
3）用左手的扁嘴钳夹住切下的5mm铂金丝，将切断器尽量斜的接触铂金丝，如图16.6所示；
4）慢慢闭合切断器知道你感觉到切断器已经与铂金丝接触，然后按图示的方向，将往前拽和剪切的力同时用上，以便得到一个所需的尖。
5）用镊子夹住扫描针头的下部，按照图16.6所示的步骤a) 和b)将扫描针头装在扫描头上；
注意：不要将拉好的尖碰上任何东西，做好的扫描针尖要非常准确的固定在扫描头上，不能弯曲。
(2)．样品的准备和安装
STM只能测试导电材料。目前我们的样品有三种：金、石墨、二硫化钼。
准备好样品就可以安装了，用手拿住样品后端的黑色塑料头，将样品放在扫描头的前面（如图16.7）。
注意样品不要接触上扫描针尖。
石墨样品测量
