隧穿电子是什么 隧穿电子的应用有哪些

隧穿电子是指在量子力学作用下，经典禁戒区内（如被一维或二维势垒环绕的区域）具有足够能量和波函数振幅的电子会发生因隧穿效应而穿过经典禁戒区的现象。

隧穿电子最重要的应用之一是扫描隧穿显微镜，它可以通过控制隧穿电子流来获得微观样品的表面形貌及电子态分布信息。此外，隧穿电流还可用于制备纳米尺度物质和器件，例如在STM和AFM中用于修饰表面、准确测量空间中单原子位置等领域，以及存在介质层的金属-绝缘体-金属结构的存储器件等。

1.隧穿电子是什么

隧穿电子是指电子从高电势区向低电势区穿越，突破经典禁戒区域的现象。这种现象是量子力学下的效应，即在电子动能不足以克服势垒（如金属表面含有氧化物）的情况下，其波函数会贯穿该区域，从而出现被认为是“不合法”的运动，形成隧道电子。

2.隧穿电子的应用有哪些

目前，最常用的隧穿电子应用是扫描隧穿显微镜 (STM) 以及场发射显微镜 (FEM)，它们可以获得纳米级别的成像和定位精度。此外，利用隧穿电流可进行纳米材料制备，通过控制针尖与样品之间的距离和移动速度，在样品表面加工出各种形貌；也可以在介观体系中进行测量，比如用于单自旋的能谱测量、分子等级的传感技术等。