STM：等电流轮廓为何不只是地形

间隙让电流变得极敏感

Binnig 与 Rohrer 的讲稿从局域隧穿谱追到扫描隧道显微镜。导电针尖靠近导电样品，加偏压后出现隧穿；电流对距离很敏感，微小结变化就能变成可测信号。

要做成仪器，还需要隔振、稳定逼近、尖锐针尖与扫描控制，Christoph Gerber 和 Edmund Weibel 也作出贡献。一条势垒透射方程，不会自动变成工作显微镜。

来源：[1][2]

简单恒定真空势垒、低偏压条件下，电流随间隙近似指数下降；衰减参数由电子质量与有效势垒能量决定。势垒或针尖状态改变时，即使表面不动，电流也会变。

这个式子只解释距离灵敏度，忽略详细针尖、样品态密度、电压造成的势垒形变与横向结构。不能假定势垒已知且处处相同，就拿它逐像素反推高度。

I\propto e^{-2\kappa z},\qquad\kappa=\frac{\sqrt{2m_e\Phi}}{\hbar}

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讲稿同时展示硅 (111) 七乘七重构的原始描迹立体拼装与处理后的俯视图。把两者放在一起，能看清测得扫描线怎样走到解释性的表面像。

图样约束了竞争表面模型，却没有直接显示全部次表层原子坐标。隧穿具有电子结构敏感性，还依赖偏压，因此亮点不必等于几何原子中心。

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恒流扫描调节高度来维持设定电流。扫得比反馈还快，坡度与边缘就会失真；多个针尖顶点还会重复结构。恒高扫描则保留电流变化，并有不同的碰撞风险。

偏压改变，可进入的样品态与针尖响应也改变。对比反转可能来自电子结构，不是表面真的翻了个面；定量解释需要结条件和隧穿模型。

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已有隧穿 Lab 检验规定势垒的透射，没有完整光栅扫描、电流反馈或局域态密度成像。本文完成历史阅读路径，独立规划的 STM 仪器仍是另一项实现任务。

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来源与阅读说明

核读托管文集中的联合原讲稿，含描迹记录与硅表面图；势垒估计另采用明确的现代近似。