UN Tatiana Andrea Gracia Prada -fsc11Tatiana- 12-06-2015 FÍSICA DE SEMICONDUCTORES Aplicaciones Industriales de la Mecánica Cuántica UN Tatiana Andrea Gracia Prada -fsc11Tatiana- 12-06-2015

Microscopio Atómico STM Qué es el Efecto Túnel Ocurre cuando una partícula atrapada en una barrera de potencial finita lo atraviesa y se escapa Ilustre el principio de funcionamiento de un microscopio de atómica de efecto túnel, STM (Scanning Tunneling Microscope)

Efecto Túnel Las partículas cuánticas están descritas por una función de onda Ψ. A un nivel pedestre podemos considerar que la partícula se describe como una onda durante su evolución. La función de onda Ψ contiene la información acerca de la probabilidad que tiene la partícula de ser encontrada en una posición determinada. Eso está contenido en el cuadrado de la función de donda, |Ψ(x)|2= Probabilidad de encontrar a la partícula en una posición x.

Efecto Túnel Es el fenómeno nanoscópico por el que una partícula viola los principios de la mecánica clásica penetrando una barrera de potencial o impedancia mayor que la energía cinética de la propia partícula. Las partículas se mueven en el eje X. Una partícula se podría mover hacia la derecha o hacia la izquierda. En el eje vertical representamos la energía a la que esta partícula está sometida en su movimiento que tiene la forma de una energía potencial V(x). Vemos como en la mayor parte del eje X la energía potencial es 0, pero hay un determinado intervalo en el que toma un valor Vo. Eso es una barrera de potencial. Si tenemos una partícula cuya energía (cinética) es mayor que el V0 entonces se podrá mover sin problema en todo el eje X, existiendo la posibilidad de que sobrepase la barrera de potencial, caso contrario cuando la partícula tiene una energía menor que V0 pues estará condenada a rebotar contra la barrera de potencial cuando se encuentre con ella.

Microscopio Atómico STM EL microscopio de efecto túnel (STM O Scanning tunneling microscope) puede mostrar objetos que son imposibles de ver con los microscopios convencionales, porque superan sus limitaciones como la aberración visual, límites de longitud de onda, al realizar un barrido de la superficie del objeto con electrones “tuneladores”. El principio de funcionamiento de este microscopio es: Se usa una punta muy aguda y conductora y se le aplica un voltaje entre la punta y la muestra. Se acerca la punta a unos 10 Å a la muestra y los electrones tienden a fluir hacia la punta. Aquí se produce una corriente que puede ser medida. Esto debido al efecto túnel. Conforme van tomando los datos de la posición, velocidad y corriente, se va formando una imagen que corresponde a la densidad electrónica de los estados de la superficie. Para uno de estos instrumentos se considera que tienen una buena resolución cuando es de 0.1 nm de resolución lateral y 0.01 nm de resolución de profundidad.