摘要:利用超短太赫兹脉冲耦合到隧道扫描显微镜技术中可以使得该技术具有超强的时空分辨成像能力,从而在材料表面成像、性能诊断和检测等方面发挥更大的作用。基于Simmons模型分析了太赫兹隧道扫描显微技术的工作原理和影响隧穿电流的因素,结合数值计算详细研究了太赫兹脉冲参数和样品功函数等对势垒和隧穿电流的影响,特别是太赫兹脉冲脉宽、相位和样品功函数等与隧穿电流的关系,并对其物理机制进行了讨论。研究发现隧穿电流是太赫兹脉冲相位的周期性函数;太赫兹电场与直流偏置电场诱导产生隧穿电流存在临界值,该临界值由材料功函数决定,耦合电场大于该值后隧穿电流是太赫兹电场的线性函数;当太赫兹脉冲脉宽增加,则隧穿电流整流电子数目振荡式下降并趋于稳定。本文对深入理解太赫兹隧道扫描显微技术微观物理机制、指导相关实验有很好的参考价值。