Techniklexikon

Constant-Current-Mode

Verfahren zur Abbildung der Topologie einer Probe mit dem Rastertunnelmikroskop. Die starke Abstandsabhängigkeit des Tunnelstromes wird im Constant-Current-Mode ausgenutzt, um die Topologie einer Oberfläche darzustellen. Ein vereinfachtes Modell liefert den Zusammenhang

B ist proportional zur Zustandsdichte der am Tunnelvorgang beteiligten Zustände, die durch die Tunnelspannung gewählt werden, ferner ist A = 1,025 eV ^{- 1/2} × Å ^{- 1}, und F ist die mittlere lokale Tunnelbarriere in eV. Eine Abstandsänderung um nur 1 Å führt bereits zu einer Stromänderung um etwa eine Grössenordnung. Dies zeigt, wie empfindlich das Rastertunnelmikroskop auf topologische Differenzen reagiert. Im Constant-Current-Mode wird der Tunnelstrom konstant gehalten und der dazu notwendige Abstand zur Probe mittels piezoelektrischer Stellglieder in einem elektronischen Regelkreis eingestellt. Einschränkend muss allerdings gesagt werden, dass im Constant-Current-Mode nur auf homogen leitfähigen Objekten die tatsächliche Topologie detektiert werden kann. (Constant-Height-Mode)