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Abbildungs-Artefakte

Schwingungen

Eine mögliche Fehlerquelle beim Arbeiten mit dem RTM sind Schwingungen, die das Signal des Tunnelstroms überlagern. Diese Schwingungen können z.B. über den Boden in das Gerät gelangen. Ein Beispiel hierfür stellt Trittschall dar, dessen Frequenz üblicherweise im Bereich von 2-5 Hz liegt. Eine andere Möglichkeit einer Schwingungseinkopplung ist ein unzureichend abgeschirmtes oder ungenügend geerdetes Kabel. Es kann somit die Netz-Spannung auf den Tunnelstrom übergehen. Die zu erwartende Schwingungsfrequenz liegt dann im Bereich von 50 Hz.

Eine von außen eingekoppelte Schwingung erzeugt auf einem RTM-Bild immer eine periodische Höhenvariation einer bestimmten Wellenlänge. Die Identifikation solcher Schwingungen gelingt relativ einfach, indem man die Raster-Geschwindigkeit ändert. Die doppelte Raster-Geschwindigkeit "staucht" das Schwingungssignal auf die halbe Wellenlänge ($v = f \lambda$). Die Muster verändern also ihren Abstand bei sich ändernder Raster-Geschwindigkeit, während reale Oberflächeneigenschaften dies nicht tun: Sie erscheinen immer gleich, egal mit welcher Geschwindigkeit sie aufgezeichnet werden.

 

Effekte von Mehrfachspitzen

Ein häufiges Problem bei RTM-Spitzen stellt der Effekt der Doppel- oder Mehrfachspitze da. Ein solcher Effekt ist intuitiv verständlich, wenn wir uns erinnern, dass die RTM-Daten eine Faltung der Oberfläche mit der Spitze sind. Der einfachste Fall einer Doppelspitze ist in Abb. 1 schematisch dargestellt. Die Oberflächenstruktur wird "verdoppelt", d.h. beim Rastern wird eine einzelne Stufenkante zweifach abgebildet (siehe Pfeil). Die tatsächliche Spitzenstruktur muss keineswegs auf eine Doppelspitze beschränkt sein, es können drei, vier oder noch mehr "Spitzen" vorhanden sein, die manchmal auch nur an bestimmten Stellen der Oberfläche (wie z.B. atomaren Stufenkanten) sichtbar werden.

Abb. 1: a) RTM-Bild eines mehrere Monolagen tiefen Lochs in Wolframdiselenid. Der Pfeil markiert eine einzelne Stufenkante, die durch eine Doppelspitze zweifach abgebildet wird. b) Schematische Darstellung eines Doppelspitzen- Effektes, bei dem ein Oberflächenatom auf der Probe zweifach abgebildet wird.