JPH0477605A - 走査型トンネル顕微鏡、及び、この顕微鏡に使用されるプローブ - Google Patents

走査型トンネル顕微鏡、及び、この顕微鏡に使用されるプローブ

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JPH0477605A
JPH0477605A JP2190705A JP19070590A JPH0477605A JP H0477605 A JPH0477605 A JP H0477605A JP 2190705 A JP2190705 A JP 2190705A JP 19070590 A JP19070590 A JP 19070590A JP H0477605 A JPH0477605 A JP H0477605A
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light
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voltage
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Tsugiko Takase
つぎ子 高瀬
Takao Okada
孝夫 岡田
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は走査型トンネル顕微＃１１（ＳＴＭ）に関す
る。
［従来の技術］ 試料表面の光学的特性及びＳ　ＴＭ像を同時に測定して
、試料表面の電子状態や格子振動等に関する情報、例え
ば構造やエネルギー状態密度などを得ようとする試みが
ある。
これを達成する装置として、例えば光学顕微鏡一体型Ｓ
　Ｔ　Ｍが提案されている。　この光学顕ｖｌｉ鏡一体
型ＳＴＭでは、探側は透明板に取り付けられ。
その中心軸が試料観察光学系の光軸に一致するように配
置される。　これにより、　Ｓ　Ｔ　Ｍによる試料面の
観察と同時に、試料面の光学的な観察が透明板を介して
可能である。さらに１分光器などを組み合わせることに
より、吸収、反射２発光などの試料表面の光学的な諸性
質を１ｌｌｌｌ定することもＯＩ能である。
また、別の装置として、近接視野走査顕微鏡（Ｎｅａｒ
−Ｆｉｅｌｄ　　Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｓｃａｎｎｉｎｇ　
　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＮＦＯ３Ｍ）が提案されてお
り、その詳細は文献ｒＪ、＾ｐｐ１．　Ｐｈｙｓ、、　
Ｖｏｌ、５９．Ｎｏ、１０．１５　Ｍａｙ　１９８（ｉ
。
ｐｐ、　３３１８−３３２７　Ｊの中に述べられている
。その原理図が同文献の第３図に示される０図において
、水晶製のチップ（ＴＩＰ）は３０ｎｍの曲率半径の先
端を有し、先端部は光を通す透過孔を備える。　この透
過孔は。
チップをＣｒ、　　八ｇまたは＾１で被覆し、　さらに
＾１１で被覆した後、先端をガラス面に押し付けること
により形成される。　このチップの他端から内部にレー
ザー光が導入されると、　レーザー光は透過孔で回折さ
れ、　大きく広がりながら外部に放出される。
ＮＦＯ３Ｍは、試料と透過孔を十分に近づけ、この回折
光を利用して試料を観察することにより、光学顕微鏡に
比べて優れた水平分解能（〜λ１２０）を得ている。こ
のＮＦＯ３Ｍでは、試料表面に承直な２方向の位置制御
にはＳ　’ｒ　Ｍが用いられている。従って、　このＳ
　Ｔ　Ｍを利用して、高水甲分解能の光学像（吸収、反
射１発光など）と同時にＳＴＭＱを得ることも可能であ
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、光学顕微鏡一体型ＳＴＭでは２分光器等を用い
て波長分解能を高めて試料表面の光学的性質を解析する
場合、光学視野全体の平均的な特性だけが観測されるた
め、光学像の水平分解能は著しく低下する。さらに、試
料表面を対物レンズからの射出光で光励起し、その時に
流れるトンネル電流を検出する場合、　トンネル電流を
検出している近傍の試料表面（１ｏｎｌａ程度の範囲）
だけを光励起することは不可能である。
また、・上述のＮＦＯ３Ｍを利用して、試料表面の光学
的測定と同時に３７Ｍ測定を行う場合、同論文の第５図
に示されるように、光はチップの先端に設けられた透過
孔から放射される一方、　トンネル電流は透過孔周辺の
Ａｕ膜を介して流れる。　このため、光学的性質を検出
する位置と、　Ｓ　’！’　Ｍ像を検出する位置とが一
致していない、従って、光励起している位置と、　トン
ネル電流を検出する位置が異なるため、光励起トンネル
電流を検出することは実質的に不可能である。
この発明の目的は、試料の吸収、反射、発光などの光学
的な性質を１ｏｎｅ　−１１００ｎ程度の水平分解能で
測定できるとともに、同一位置の３１’　Ｍ　像を観察
できる装置を提供することである。
［課題を解決するための手段］ この発明の走査型トンネル顕微鏡は、端部に光を透過す
る透過孔を有する光伝搬媒体と、■１記光伝搬媒体の少
なくとも上記透過孔を覆い、この透過孔」二に尖鋭な先
端部を形成するごとく設けられた透明な導電部材とを有
するプローブと、　１記プローブ内に導入される光を放
射する光源と、試料を透過した光または試料で反射され
た光を受ける光電変換素子と、プローブと試料との間に
電圧を印加する電圧印加手段と、プローブを試料表面に
沿って走査する走査手段と、プローブと試料との間に流
れるトンネル電流を検出するトンネル電流検出手段と、
プローブと試料との間の距離を制御する制御手段と、上
記光電変換素子の出力から試料の光学的性質を測定し表
示する手段と、　１−記トンネル電流検出手段の出力か
ら試料表面の微細形状および電気的特性を測定し表示す
る手段とを備える。
また、　この発明の他の走査型トンネル顕微鏡は。
端部に光を透過する透過孔を有する光伝搬媒体と。
」−記光伝’ａ’ｌＪ体の少なくとも上記透過孔を覆い
、この透過孔」二に尖鋭な先端部を形成するごとく設け
られた透明な導電部材とを有するプローブと」１記プロ
７−ブ内に導入される光を放射するｙＣ源とプローブと
試料との間に電圧を印加する′屯月、印加手段と、プロ
ーブを試料表面に沿って走査する走査手段と、プローブ
と試料との間の距＃ｔを制御する制御手段と、プローブ
と試料との間に流れるトンネル電流を検出するトンネル
電流検出手段と。
試料で反射された光またはトンネル発光により試料から
放出された光を反射収束する凹面鏡と、Ｊ−配回面鏡の
（ｌＩ点位置に配置された光？Ｉｔ変換変換素上記光電
変換素子の出力から試料の光学的ｆ１質を測定し表示す
る手段と、」二記トンネル電流検出丁段の出力から試料
表面の微細形状および電気的特性を測定し表示する手段
とを備える。
［作用］ この発明の走査型ｔ・ンネル顕微鏡では、ＮＦＯ３Ｍ測
定のためにプローブ内に導入された光は。
プローブの先端近傍に設けられた透過孔から射出され、
試料に照射される。一方、プローブ及び試料を互いに近
づけ、プローブと試料との間に電圧を印加した際に流れ
るトンネル電流は、透過孔の先に設けられた透明な導電
部材によって形成された先端を介して流れる。これによ
り、　トンネル電流を用いてＳＴＭ１１１察される地点
は、透過孔を介して照射される光を用いてＮＦＯ３Ｍ測
定される地点に一致する。
［実施例］ 以下１図面を参照しながら、この発明によるＳＴＭの実
施例について説明する。
第１図に示されるように、装ｆｉｌｏは、　タングステ
ンランプ、高圧水銀ランプ、黒体輻射、キセノンランプ
などの白色定常光源１２を備える。光源１２から照射さ
れた白色光はレンズ１４を介して分光器１６に入射し分
光される１分光された光はレンズ＋８で集光され光ファ
イバー２０に導入される。光ファイバー２０は、　　Ｎ
ＦＯ８Ｍによる測定とＳ　’ｒ　Ｍによる測定を同時に
行うためのプローブ２２を他方の端部に備える。プロー
ブ２２は。
例えば、先鋭化された光ファイバー２０の先端部に全反
射膜２４及び透明導電膜２６を被覆して形成される。
ここで、第２夕１を参照しながら、プローブ２２の製造
方法の一例を説明する０石英ファイバー２０の−ｐ：１
１をフッ酸でエツチングして、第２図（ａ）に示される
ように、先鋭な先端を有する先端部を形成する。先端部
の先端は、　ＮＦＯ３Ｍの光の射出端として十分に機能
するように、好ましくは１０１程度の曲率半径を有する
０次に、第２１！Ｉ（ｂ）に示されるように、光ファイ
バー２０を■転させながら、　その側方からＡ１を真空
蒸着することにより、傾斜した先端部を少なくとも含む
光ファイバーの側面に全反射膜２４を形成する。このと
き。
光ファーパー２０の先端にＡ１が付着しないように留意
する。　この光ファイバー２０を、　その先端部の上方
に円形開口部を有するマスク２８と共にスパッタリング
装置内に配置し、第２図（Ｃ）に示されるように、図面
の上方からＩＴＯをマスク２８を介して光ファイバー２
０に堆積させる。　さらに堆積を絖け、第２図（ｄ）に
示されるように、　マスクの開口部がＩＴＯでふさがれ
、結果として先鋭な先端を有する円錐状の透明伝導膜２
６が光ファイバー２０の先端部に形成される。　このよ
うに形成されたプローブ２２は、結果として、　光を透
過する直径１０ｎｓ＋程度の透過孔を先端に有し、光フ
アイバー２０内を伝搬してきた光は透過孔から射出され
る。
プローブ２２は、金属枠３０を介して、　プローブ２２
を３次元方向に微動する公知の円筒型圧電アクチュエー
ター３２に固定される０円筒型圧電アクチュエーター３
２は、パルスモータ−またはＤＣモーターで駆動され、
金属筐体３６に固定された２方向粗動機構３４によって
支持される。試料３８を截置する試料台４０は、その中
央部に光を透過する構造、例えば開口または透明板を備
えている。試料台４０の下方には、試料３８を透過した
光を集光するレンズ系４２を介して、光電子増倍管、　
フォトダイオード、　　ＰＩＮフォトダイオードなどの
光電変換素子４４が配置される。光電変換素子４４は増
幅回路４６を介して、　ビデオモニターやＣＲｉ’など
の表示装置５０に接続され。
Ｎ　Ｆ　ＯＳ　Ｍによる測定結果が表示される。さらに
、装置ｌＯは、プローブ２２と試料３８との間に電圧を
印加するとともに、　プローブ２２と試料３８との間に
流れるトンネル電流を検出する電源部４９、及び、　円
筒型圧電アクチュエーター３２を用いてプローブ２２を
試料表面に平行なｘｙ力方向走査すると共に、電源部４
９の出力を受けてプローブ２２のＺ方向位置を制御する
駆動回路４８を備える。駆動回路４８もまた表示装置５
０に接続され、駆動回路４８から出力される円筒型圧電
アクチュエーター３２に印加した電圧に基づいてＳ′Ｉ
″Ｍ像が表示される。
次に測定について説明する。？Ｉｉ源部４　Ｄを用いて
プローブ２２と試料３８との間に所定の電圧を印加した
状態で、　２方向粗動機構３４を用いてプローブ２２を
試料３８に接近させ、　プローブ２２と試料３８との間
にトンネル電流が流れ始めた時点で２方向粗動機横３４
を停止させる。このとき、トンネル電流は試料３８とプ
ローブ２２の先端（すなわち透明導電膜２６の先端）と
の間に流れる。
続いて、駆動回路４８を用いて、円筒型圧電アクチュエ
ーター３２の図示されない駆動電極に所定の電圧を印加
して、プローブ２２を試料：）８の表面のｘｙ力方向走
査する。この間、駆動回路４８は、　トンネル電流を一
定に保つように圧電アクチュエータ−３２の駆動電圧を
調整し、　プローブ２２の２方向位置をフィードバック
制御する。　これらの一連の動作の間に円筒型圧電アク
チュエーター３２に印加された電圧に基づいて試料３８
の８７Ｍ像が槽底され、表示装置ｉ　５０に表示される
。
また、プローブ２２がｘｙｈ向に走査される間、ＮＦＯ
３Ｍの測定のための光が、光源１２から光ファイバー２
０に入射される。光ファイバー２０に入射された光は、
プローブ２２の先端の透過孔から回折されながら試料３
８に照射され、試料３８を通過した光が光電変換素子４
４に照射される。
光電変換素子４４に照射された光に基づいて、試料によ
る吸収や試料からの発光がＮＦＯ８Ｍ像として表示装置
５０に表示される。
このような装置１０であれば、プローブ２２が透明伝導
膜２６で作られた先鋭な先端を持ち、　トンネル電流は
その先端から流れるので、Ｎ　Ｆ　ＯＳＭによる測定位
置と３１’　Ｍによる測定６７置が一致する。従って、
試料の局所的な光学的性質の測定とＳ　’ｒＭ　１ｌｌ
ｌｌ定とを対応させ、様々な光学的性質の空間分布も測
定できるようになる。
この装置】０によれば、光源１２から放射される励起光
の波長を可変することにより、試料３Ｂの吸収スペクト
ルや発光の励起スペクトルの空間分布を測定できる。　
さらに、試料３８から放出される光を分光しながら測定
することにより１発光スペクトルの空間分布を測定する
こともできる。
また、励起光を照射しなからトンネル電流を検出するこ
とにより、光励起を受けた場合のトンネル電流によるＳ
’「Ｍ測定が行える。さらに、励起光の波長を連続的に
変えることにより、励起スペクトルに対応したトンネル
電流の空間分布が測定できる。また、プローブ２２と試
料３８に印加する電流を制御しながら、あるいは試料３
８に電圧勾配を与えた状態でトンネル電流をモニターす
ることにより、光の照射に依存する局所的なＳ　’Ｉ″
Ｓ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　　５ｐ
ｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）ｉｌｌｌ定、　　Ｓ　　ＴＩ）
（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｉｎｇＩ’ｏｔｅ
ｎＬｉｏｍｅｔｒｙ）ｆｌｌ＋ｌ定を行うことができる
。
また、　レンズ１８と光ファイバー２０との間に光を断
続光にするメカニカルチョッパーを設けることにより、
試料３８の光吸収と発光を同時に観測することもできる
。この場合、光電変換信号は断続光の周期に同期してロ
ックインアンプに取り込まれる。このとき、断続光に対
して、　インフェイズの光Ｗｊ、信瞭は試料による光吸
収信号を示し。
アウトオブフェイズの信号は発光信号（発光寿命がわり
あい長い成分）を示す、　また、　このときの励起光と
発光の位相のずれから、試料の発光寿命を推定すること
ができる。
光電変換素子として、光学グレイティングと１次元ダイ
オードアレイを組み合わせた測光システム（例えば浜松
ホトニクス製、同時測光システム）を用いることにより
、波長の異なる複数の発光成分を同時に検出することも
できる。
また、波長特性をあまり問題にしない場合や、試料を透
過する光が強い場合などは、　レンズ系４２を設（）る
ことなく、試料の裏側に直接、またはその近くに光電変
換素子４４を設けてもよい、この場合、試料の裏側に直
接２次元光センサーを取り４寸けることにより２発光そ
のものの空間分布を１１１１定することができ、試料を
励起した時の励起子の拡散などに関する情報を得ること
ができる。
次に第３図を参照しながら、　この発明の別の実施例に
ついて説明する。なお、上述の実施例と同等な部材には
同一・の符号を付し、その説明は省略する。この実施例
では、試料台４０はガラス、石英等で作られた透明板４
Ｉを有し、　この透明板１１の上に試料３８が載置され
る。透明板４１は。
試料への電圧印加を考慮し、　その表面に１丁０などの
透明電極がコーティングされていてもよい、　また、プ
ローブ２２を保持する金属枠３０は、試料３８に対向す
る面に凹面鏡３１を有し、その焦点は光電変換素子４４
上に位置する。
この実施例では、プローブ２２の先端から放射され、試
料３Ｂの表面で反射された光（および試料表面の発光）
は、凹面＃１ｔ３１で反射され、ｍ開板４１の試料３８
の周辺部を透過して、光電変換素子４４に集光される。
この実施例の装置によれば、試料表面の反射スペクトル
の空間分布や、試料表面からの発光スペクトルの空間分
布を測定することがてきる。この場合、反射スペクトル
をクラーマスークロニッヒ変換することにより５表面の
吸収スペクトルを推定でき、　これは吸収係数の大きな
試料の場合には透過吸収スペクトルよりも有効である。
　また、試料を透過した光を利用した発光スペクトルに
比べて、試料による再吸収の効果を無視することができ
、物質本来の発光スペクトルにより近いスペクトルが得
られる。
また、第３図に示した試料表面からの反射光を検出する
光学系によれば、試料表面で検出される微弱なトンネル
発光をｌ！測することができる。　トンネル発光とはト
ンネル電流が流れることにより放出される発光のことを
言う、　この場合、単なるトンネル発光ではなく５　プ
ローブからの照射光によって光励起した時のトンネル発
光をも検出可能である。
ここで、　トンネル発光を高精度で検出するための方法
について説明する。第３図においてプローブ２２のＸＹ
座標を固定し、試料３８にＤＣバイアス電圧を印加し、
　トンネル電流が検出された時点でサーボ回路をホール
ドし、　プローブ２２のＺ力面の位置を固定する。　こ
の後バイアス電圧を方形波で試料に目ノ加し、バイアス
電圧に同期したトンネル発光信号をロックインアンプを
用いて検出する０以上のような操作をプローブ２２を移
動させながら、試料表面の各点で行うことによフて、ト
ンネル発光の空間分布をより高精度で測定することがで
きる。また、試料からの発光を分光器を介して測定する
ことにより、　トンネル発光スペクトルの空１１ＪＪ分
布を高精度で測定することができる。
次に、前述した発光寿命を直接測定可能なさらに別の実
施例のブロック図を第４図に示す、この実施例の構成は
、基本的には第１図に示した装置と同様で、以下、相違
点についてのみ説明し、同様な部分については説明を省
略する。この実施例では、光源１２にはモードロックの
Ｙ　Ａ　Ｇレーザーが使用される。光源１２の後段には
、第２または第３高調波を発生させる高調波発生ユニッ
ト５２が設けられ、光源１２からの光を短波長の光に変
換する。高調波発生ユニット５２の後段には。
波長を可変できるように、チューナプル・色素レーザー
５４が設けられる。これらにより、サブナノ秒のパルス
幅を持つ波長可変な励起光のパルスが繰り返し発生され
、光ファイバー２０に導入される。
また、試料３８とレンズ系４２との間には、励起光を空
間的にカットする空間フィルター５６が設けられる。空
間フィルター５６は、中央の約５０ミクロンの範囲がオ
プティカルトラップになっており、励起光の大部分を吸
収する。従って、空間フィルター５６を透過した光のほ
とんどは発光成分で１分光系などを介して、光電変換素
子４４に入射される。光電変換素子４４としては、　こ
の場合、ゲート回路付き光電子増倍管が使用される。
このゲート回路付き光電子増倍管は、　ゲート信号発生
器５８からゲート信号が入った時だけ、光電子増倍管の
初段電極に電圧が印加され、光電変換信号を出力する。
この結果、励起光成分と発光成分とが時間的に分Ｎｔさ
れる。　このとき、　ゲート信号発生器５８は、そのタ
イミングチャートが第５図に示されるように２　励起光
のパルスが入射した直後２例えば１［μｓｅｃ］後にゲ
ートが開くように調整されている。このようにして得ら
れた光電変換信号（すなわち発光成分の信号）はレーザ
ー発振に同期して、波形記憶装置６０またはΔ／１）変
換器を介してコンピューター６２に取り込まれる。
ゲート信号によって取り出された光電Ｉ増倍管の光電変
換出力波形は次式に従うことが知られている。
１　　（Ｌ）＝　　Ｉ　　ｏ６　　ｘ　　ｐ　　（−ｔ
／τ　）（ｒ　（ｔ）：　発光の光電出力波形 Ｔ０　：　出力の初期値　　　） よって上式より発光寿命τが算出される。
この装置によれば、パルス状の励起光で試料を励起した
場合の発光強度の時間依存性を測定することによって、
励起状態の緩和（発光寿命）に関する情報を得ることが
できる。　さらに、　プローブをｘｙ面で走査させるこ
とによって、発光寿命の空間分布を測定することもでき
る。
また、第４図のブロック図に示した構成によれば、光源
１２のレーザーの発振と同期してトンネル電流信号を波
形記憶装置１ｆ６０に記録してゆくことにより、パルス
光で試料を励起した時のトンネル電流強度の時間的依存
性を測定することができる。従って電気伝導に関与して
いる電荷の緩和状態に関する情報、あるいはその空間分
布を得ることもできる。
なお２　この発明は上述の実施例に限定されることはな
く１発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や修正が
可能である６例えば、プローブ２２の製造方法において
、光ファイバーとしては、石英ガラスファイバー以外に
多成分系ガラスやプラスチックファイバーを用いてもよ
く、光源の波長に対して低損失で導波できるものであれ
ば使用可能である。　また、光ファイバーの先鋭な先端
部は機械的な研磨によって形成されてもよい９反射膜２
４としては＾Ｉ膜膜外外、　　Ｃｒ、八ｇ、八〇などの
膜も使用でき、光源の波長に対して反射膜として作用す
るものであればよい、透明伝導膜はＩＴＯ以外に５ｎ０
２などでもよく、光源の波長に対して透明で。
しかも導電性を有するものであればよい、さらに、光フ
ァイバー２０の側面に積層される全反射ＩＩｇ２４と透
明伝導膜２６の順番は逆でもよい。
［発明の効果］ この発明の装置によれば、　　ＮＦＯ３Ｍにより試料の
吸収、反射、発光などの光学的な性質をＩＯｎ＋ｓ程度
の水平分解能で測定できるとともに、プローブがＮＦＯ
３Ｍのための光を透過する透過孔の先に透明伝導部材で
作られた先鋭な先端を有するので、同一位置の３７Ｍ測
定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、　この発明の実施例の構成を示す図。 第２図は、第１図の装置で用いられるプローブの製造方
法を説明する図、 第３図は、　この発明の別の実施例の構成を示す図、 第４図は、この発明のさらに別の実施例の構成を示すブ
ロック図、 第５図は、第４図に示される装置における励起光のパル
ス、ゲート信号、及び、光電子増倍管の入力及び出力信
号との時間的関係を示すタイミングチャートである。 １２・・・売捌　２２・・・プローブ、　３２・・・円
筒型圧電アクチュエーター、　４４・・・光ｌｆｔ変換
素子。 ４８・・・駆動回路、４９・・・電源部、　５０・・・
表示装毘出願人代理人　　弁理士　鈴江　武彦 ＪＪＪＩＪ 第 図 第 図 筈 図 門

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）端部に光を透過する透過孔を有する光伝搬媒体と
    、 上記光伝搬媒体の少なくとも上記透過孔を覆い、この透
    過孔上に尖鋭な先端部を形成するごとく設けられた透明
    な導電部材とを有するプローブ。
  2. （２）上記光伝搬媒体は、 尖鋭な端部を有し、光を透過する基部と、 上記基部を覆うように設けられ、基部内から外へ向かう
    光を基部内に反射する反射膜とを備え、上記透過孔は上
    記基部の先端近傍の反射膜に設けられていることを特徴
    とする請求項１記載のプローブ。
  3. （３）請求項１または２に記載のプローブと、上記プロ
    ーブ内に導入される光を放射する光源試料を透過した光
    または試料で反射された光を受ける光電変換素子と、 プローブと試料との間に電圧を印加する電圧印加手段と
    、 プローブを試料表面に沿って走査する走査手段と、 プローブと試料との間に流れるトンネル電流を検出する
    トンネル電流検出手段と、 プローブと試料との間の距離を制御する制御手段と、 上記光電変換素子の出力から試料の光学的性質を測定し
    表示する手段と、 上記トンネル電流検出手段の出力から試料表面の微細形
    状および電気的特性を測定し表示する手段とを備える走
    査型トンネル顕微鏡。
  4. （４）請求項１または２に記載のプローブと、上記プロ
    ーブ内に導入される光を放射する光源と、 プローブと試料との間に電圧を印加する電圧印加手段と
    、 プローブを試料表面に沿って走査する走査手段と、 プローブと試料との間の距離を制御する制御手段と、 プローブと試料との間に流れるトンネル電流を検出する
    トンネル電流検出手段と、 試料で反射された光またはトンネル発光により試料から
    放出された光を反射収束する凹面鏡と、上記凹面鏡の焦
    点位置に配置された光電変換素子と、 上記光電変換素子の出力から試料の光学的性質を測定し
    表示する手段と、 上記トンネル電流検出手段の出力から試料表面の微細形
    状および電気的特性を測定し表示する手段とを備える走
    査型トンネル顕微鏡。
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