随着纳米科技的不断发展，扫描隧道显微镜由于其自身的诸多优点被广泛应用于微观领域的观测与操作。扫描隧道显微镜的扫描精度在很大程度上取决于内部压电陶瓷管扫描器的性能以及压电控制器的控制精度。

STM的基本原理是利用量子理论中的隧道效应，根据隧道电流的变换，并用压电陶瓷扫描管控制探针在样品表面的扫描，探针在垂直于样品X-Y-Z方向上的变化反应了样品表面的起伏，就可以得到三维的样品表面形貌图。

由此我们可以看出，实现X-Y-Z空间三个方向***的压电陶瓷管扫描器在工作过程中非常重要，他们的参数指标直接影响到整个STM的扫描成像精度。

 

压电陶瓷管扫描器结构

压电陶瓷管扫描器为径向极化电极分割的压电陶瓷管，通常采用四分区进行分割，可以实现XYZ三维运动。也可以根据客户的要求定制进行多区域分割。

 

四分区压电陶瓷管工作原理：

压电陶瓷管扫描器为径向极化压电陶瓷，内部为一个电极，外部四个，当对外部的某一个区域加载正电压，该区域轴向收缩，相对另一侧加载负电压，该区域伸长，压电陶瓷管会产生一个平移运动。当外部四个分区全部加载正电压，压电陶瓷管轴向收缩，当内部加载满幅值负电压，压电陶瓷管收缩到***大位移。

 

压电陶瓷尺寸、电极材料可选

芯明天可以提供多种尺寸结构以及镍或金等不同电极材料的压电陶瓷管扫描器。

外径	壁厚	高度
1.524mm 2.54mm 3.175mm 6.35mm 9.525mm	0.254mm 0.3048mm 0.381mm 0.508mm 0.***	3.175mm至 76.2mm

 

产品实例

我们为用户提供的不同尺寸的压电陶瓷管扫描器，满足不同应用需求。

 

驱动控制方式

XY轴扫描运动：需要四通道分别对四个区域进行双极性驱动。

Z轴扫描运动：需要对外部四个区域加载正电压，内部接地或者内部加负电压（内壁不可以加正电压）。

我们推荐采用我公司模块化E01系列双极性压电控制器产品，具有模块化组合，多通道输出，分辨率高、纹波小等优点，可以满足STM对压电陶瓷管扫描器高速、高分辨率的应用需求。