New probe-sharpening technique boosts microscope resolution

傳統的蝕刻鎢STM 探針（左側），離子攻擊後消尖至1nm 的點( 右側). 

Credit: Joseph Lyding

US 伊利諾伊的研究者正在進行開創性研究，定向濺射銳化的探針比傳統探針有著更小的半徑，能夠產生比傳統探針尖銳26% 的蝕刻圖像。這個小組組建了一個公司，預備大規模生產這種探針。
掃描隧道和原子力顯微鏡用探針磨損很快，因而失去了分辨率，所以科學家需要換針尖或銳化它。因而，伊利諾伊電子和計算機工程系的Joseph Lyding 教授開發了定向濺射技術以銳化針尖。
傳統的濺射侵蝕技術是用惰性氣體離子束直接打到探針上，侵蝕其表面，銳化針尖。而應用電壓到針尖上，研究者就可以在其頂端產生一個排斥的、定向電場，以使得入射的離子反轉。
 “ 電場越強，點越窄，所以那些接近最銳化針尖的離子會偏轉最多，”Lyding 解釋說：“ 這會導致離子去除銳化部分的材質，這樣能保證點以及銳化的周圍部分。”
實驗表明，該技術使了鎢針尖懸臂的直徑減少到2nm ，傳統的離子濺射懸臂為8nm ，而鉑針尖被銳化至1nm 。通過在鎢針尖上鍍導電的二硼化鉻，該研究小組將一直生產“ 異常穩定” 的探針，以得到持續的、高分辨率成像，甚至是在多天的掃描下。
“ 沒人用這種銳化組合生產探針，硬化和導電技術並行,” Lyding 說，“ 您可以發現其中一個或另一個，但絕沒有第三種方法。”
研究者創立了一個公司Tiptek ，專門生產商業化探針，並開發批量化生產探針的技術。